Вопрос школьника
Автомобиль массой 3,2 т движется по горизонтальному пути со скоростью 54 км/ч. На каком расстоянии автомобиль остановится, если при торможении сила трения равна 45 кН
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать законы Ньютона и формулы кинематики.
Согласно первому закону Ньютона, тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действует внешняя сила. В данном случае, автомобиль движется по горизонтальному пути со скоростью 54 км/ч, что соответствует 15 м/с. При торможении на автомобиль начинает действовать сила трения, которая противодействует движению и уменьшает скорость.
Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данном случае, автомобиль массой 3,2 т (3200 кг) движется с начальной скоростью 15 м/с и тормозит до полной остановки. Сила трения равна 45 кН (45000 Н).
Таким образом, можно вычислить ускорение автомобиля:
F = ma
a = F/m
a = 45000 Н / 3200 кг
a = 14,06 м/с²
Далее, можно использовать формулу кинематики для равнозамедленного движения:
v² = u² + 2as
где v — конечная скорость (равна 0 при остановке), u — начальная скорость (равна 15 м/с), a — ускорение (равно -14,06 м/с², так как автомобиль тормозит), s — расстояние, которое проходит автомобиль до остановки.
Подставляя известные значения, получаем:
0² = 15² + 2*(-14,06)*s
s = 15² / (2*14,06)
s = 12,7 м
Таким образом, автомобиль остановится на расстоянии 12,7 м при торможении с силой трения 45 кН.
