Вопрос школьника
Автомобиль массой 2 т, движущийся со скоростью 90 км/ч, останавливается через 3 с после нажатия водителем педали тормоза. Чему равен тормозной путь автомобиля? Каково его ускорение? Чему равна сила торможения?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулы кинематики и динамики.
1. Тормозной путь автомобиля можно найти по формуле:
S = V0*t + (a*t^2)/2,
где S — тормозной путь, V0 — начальная скорость (в данном случае 90 км/ч или 25 м/с), t — время торможения (3 с), a — ускорение торможения.
Подставляя известные значения, получаем:
S = 25*3 + (a*3^2)/2 = 75 + 4.5a.
2. Ускорение торможения можно найти по формуле:
a = (V — V0)/t,
где V — конечная скорость (равна нулю, так как автомобиль останавливается), V0 и t — известные значения.
Подставляя, получаем:
a = (0 — 25)/3 = -8.33 м/с^2.
Ответ: ускорение торможения равно -8.33 м/с^2.
3. Сила торможения можно найти по формуле:
F = m*a,
где m — масса автомобиля (2 т или 2000 кг), a — ускорение торможения.
Подставляя, получаем:
F = 2000*(-8.33) = -16660 Н.
Ответ: сила торможения равна 16660 Н (направлена против движения автомобиля).
4. Тормозной путь автомобиля можно также найти по формуле:
S = (V^2 — V0^2)/(2*a),
где все значения уже известны.
Подставляя, получаем:
S = (0 — 25^2)/(2*(-8.33)) = 75 м.
Ответ: тормозной путь автомобиля равен 75 м.
