Автомобиль массой 1,5 тонны на расстоянии 200 метров увеличил свою скорость с 36 км/ч до 72 км/ч. Какое тяговое усилие требуется автомобилю, если коэффициент сопротивления качению колес по дороге составляет 0,25?
Физика Колледж Динамика тяговое усилие автомобиль скорость масса коэффициент сопротивления физика Движение расчет силы
Чтобы рассчитать тяговое усилие, необходимое автомобилю, нам нужно учесть два основных момента: изменение скорости автомобиля и силу сопротивления качению. Давайте разберем шаги решения по порядку.
Шаг 1: Переводим массу автомобиля в килограммыСила сопротивления качению (F_сопр) рассчитывается по формуле:
F_сопр = μ * m * g
Теперь подставим значения:
Тяговое усилие (F_тяга) необходимо для преодоления силы сопротивления и для разгона автомобиля. Оно рассчитывается по формуле:
F_тяга = F_сопр + F_разгон
Сила разгона (F_разгон) рассчитывается по формуле:
F_разгон = m * a
где a - ускорение, которое можно найти по формуле:
a = Δv / t
Но для этого нам нужно знать время разгона. Мы можем использовать формулу для движения с постоянным ускорением:
s = v1 * t + (1/2) * a * t²
Однако, в данной задаче нам не дано время. Мы можем использовать закон сохранения энергии или упростить задачу, предполагая, что время разгона незначительно. Для практических расчетов, если не требуется точное время, можно использовать среднюю скорость.
Шаг 6: Подсчет итогового тягового усилияДопустим, что время разгона, например, 10 секунд (это пример, чтобы упростить расчет):
Таким образом, тяговое усилие, необходимое автомобилю, составляет примерно 5179 Н.