ПОМОГИИИТЕ, ЭТО ОЧЕНЬ СРОЧНО!!

С помощью троса, жёсткость которого 100 кН/м, происходит буксировка легкового автомобиля по горизонтальной прямой дороге. При движении автомобиля с ускорением 2 м/сек^2 трос удлиняется на 9 см. Чему равна масса автомобиля, если известно, что коэффициент трения его колёс о поверхность дороги равен 0,4?

(желательно фотографию с решением)

Физика 9 класс Законы Ньютона и силы трения физика 9 класс буксировка автомобиля жёсткость троса ускорение автомобиля удлинение троса масса автомобиля коэффициент трения решение задачи по физике горизонтальная прямая дорога силы трения формулы физики задачи на движение механика физика для школьников Новый

Ответ: 1500 кг = 1.5 т

Давайте разберемся, как мы можем найти массу автомобиля, используя данные, которые у нас есть.

1. Определим силу, действующую на трос. Из условия задачи известно, что трос имеет жёсткость 100 кН/м, и он удлиняется на 9 см. Сначала переведем 9 см в метры:
• 9 см = 0.09 м
2. Теперь можем найти силу, действующую на трос, используя формулу: F = k * x, где F - сила, k - жёсткость троса, а x - удлинение.
• F = 100000 Н/м * 0.09 м = 9000 Н.
3. Теперь найдем силу трения. Сила трения определяется по формуле: Fтр = μ * N, где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, а N - нормальная сила. На горизонтальной поверхности нормальная сила равна весу автомобиля, то есть N = m * g, где m - масса автомобиля, а g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).
4. Таким образом, сила трения будет выглядеть так:
• Fтр = μ * (m * g) = 0.4 * (m * 9.8) = 3.92m.
5. Теперь учитываем ускорение автомобиля. Согласно второму закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение:
• F = m * a = m * 2 м/с².
6. Теперь составим уравнение для сил:
• Сила, действующая на трос (9000 Н), равна силе, обеспечивающей ускорение автомобиля, минус сила трения:
• 9000 Н = m * 2 - 3.92m.
7. Решим это уравнение:
• 9000 = m * 2 - 3.92m
• 9000 = m * (2 - 3.92)
• 9000 = m * (-1.92)
• m = 9000 / 1.92 = 4687.5 кг.
8. Однако это значение массы не может быть верным, так как мы выразили силу неправильно. Исправим:
• 9000 = 0.4 * (m * 9.8) + (m * 2)
• 9000 = 3.92m + 2m
• 9000 = 5.92m
• m = 9000 / 5.92 ≈ 1524.3 кг.
9. Округляем: Получаем, что масса автомобиля составляет примерно 1500 кг или 1.5 тонны.

Таким образом, масса автомобиля равна 1500 кг.