Question

30 баллов! Знатоки физики, очень нужна ваша помощь! (С «дано» и «решением», все как полагается, пожалуйста) Автомобиль массой 10^3 кг при торможении останавливается за 4 с. Тормозной путь автомобиля равен 20 м. С каким ускорением движется автомобиль. Определить начальную скорость автомобиля и силу торможения.​

Answer 1

Ответ:

а = -2,5 м/с²

v₀  = 10 м/с или 36 км/ч

Fт = 2,5 кН

Объяснение:

Дано

m = 1000 кг

t = 4 c

s = 20 м

vк = 0 - конечная скорость

Найти

а - ? - ускорение

v₀ - ? - начальная скорость

Fт - ? - сила торможения

Решение

vк = v₀ + at

a = (vк - v₀) : t

vк = 0

a = -v₀/t               (1)

s = v₀t + 0.5 at²  (2)

Подставим (1) в (2)

s = v₀t - 0.5 v₀t = 0.5 v₀t

v₀ = 2s : t = 2 · 20 : 4 = 10 (м/с) = 36 км/ч

Из (1) получим

а = -10 : 4 = -2,5 (м/c²)

Согласно 2-му закону Ньютона

ma = - Fт

 Fт = - ma = -1000 · (-2.5) = 2 500 (H) = 2,5 кН

Answer 2

Дано: Масса автомобиля (m) = 10^3 кг Время торможения (t) = 4 с Тормозной путь (d) = 20 м

Начнем с вычисления ускорения (a), с которым двигается автомобиль во время торможения. Мы можем использовать уравнение движения:

$d = \frac{1}{2} a t^2$

где $d$ - тормозной путь, $a$ - ускорение, $t$ - время торможения.

Подставляя известные значения:

$20 = \frac{1}{2} a (4^2)$

Решим это уравнение относительно $a$:

$a = \frac{2 \cdot 20}{16} = 2.5 \, \text{м/с}^2$

Теперь, когда у нас есть ускорение, мы можем использовать второй закон Ньютона:

$F = m \cdot a$

где $F$ - сила торможения, $m$ - масса автомобиля, $a$ - ускорение.

Подставляя известные значения:

$F = 10^3 \cdot 2.5 = 2500 \, \text{Н}$

Таким образом, сила торможения составляет 2500 Н (ньютон).

Для определения начальной скорости (u) автомобиля, мы можем использовать уравнение движения:

$d = ut + \frac{1}{2} a t^2$

где $u$ - начальная скорость, $d$ - тормозной путь, $a$ - ускорение, $t$ - время торможения.

Подставляя известные значения:

$20 = u \cdot 4 + \frac{1}{2} \cdot 2.5 \cdot (4^2)$

Решим это уравнение относительно $u$:

$u = \frac{20 - 2.5 \cdot 16}{4} = -5 \, \text{м/с}$

Отрицательное значение начальной скорости говорит нам о том, что автомобиль двигался в противоположном направлении.

Итак, для заданной ситуации: Ускорение автомобиля (a) = 2.5 м/с^2 Сила торможения (F) = 2500 Н Начальная скорость автомобиля (u) = -5 м/с