Порожний грузовой автомобиль массой 4 тонны начинает движение с ускорением 0.3 м/с². После загрузки, при той же силе тяги, он трогается с места с ускорением 0.2 м/с². Сколько тонн груза принял автомобиль, если сопротивлением движению пренебречь?

Физика 9 класс Законы Ньютона грузовой автомобиль масса автомобиля ускорение сила тяги сопротивление движению физика задачи по физике динамика автомобилей закон Ньютона механика Новый

Для решения этой задачи начнем с определения силы, действующей на автомобиль. Мы знаем, что сила, вызывающая ускорение, определяется по формуле:

F = m * a

где:

• F - сила, действующая на автомобиль (в ньютонах);
• m - масса автомобиля (в килограммах);
• a - ускорение (в м/с²).

Сначала найдем силу, действующую на пустой грузовой автомобиль. Масса пустого автомобиля составляет 4 тонны, что равно 4000 кг. Ускорение равно 0.3 м/с². Подставим значения в формулу:

F = 4000 кг * 0.3 м/с²

Теперь вычислим силу:

F = 1200 Н

Теперь, когда автомобиль загружен, он трогается с места с ускорением 0.2 м/с². Обозначим массу груза как m_г. Общая масса автомобиля с грузом будет равна:

m_общ = 4000 кг + m_г

Сила, действующая на загруженный автомобиль, остается прежней, то есть 1200 Н. Теперь подставим значения в формулу для силы:

F = (4000 кг + m_г) * 0.2 м/с²

Приравняем обе силы:

1200 Н = (4000 кг + m_г) * 0.2 м/с²

Теперь решим это уравнение для m_г. Сначала умножим обе стороны уравнения на 5 (поскольку 0.2 м/с² = 1/5 от 1 м/с²):

1200 Н * 5 = 4000 кг + m_г

Это дает:

6000 Н = 4000 кг + m_г

Теперь выразим массу груза:

m_г = 6000 Н - 4000 кг

Теперь нам нужно перевести ньютоны в килограммы. Мы знаем, что 1 Н = 1 кг * м/с². Следовательно:

m_г = 6000 / 9.8 (где 9.8 - ускорение свободного падения, но в данном случае мы можем использовать 6000, чтобы упростить расчет).

Таким образом, получим:

m_г = 2000 кг

Теперь переведем килограммы в тонны:

m_г = 2000 кг / 1000 = 2 тонны

Таким образом, грузовой автомобиль принял 2 тонны груза.