Question

Автомобиль массой 1 т движется со скоростью 72 км/ч. Какую силу нужно приложить к автомобилю, чтобы его остановить за 5 с?

Answer 1

Дано:

m = 1 т = 1000 кг

v0 = 72 км/ч = 20 м/с

v = 0

_________

Найти:

Fс - ?

Решение:

По второму закону Ньютона:

F = m * a

$a = \frac{F}{m}$

Рассмотрим уравнение скорости тела:

v = v0 - at

v = 0, т.к автомобиль должен остановится =>

v0 = at

$a = \frac{v0}{t}\\\frac{F}{m}= \frac{v0}{t} \\F = \frac{v0*m}{t}\\\\F = \frac{20*1000}{5} = 4*1000 = 4000 H$

Ответ: 4000 Н нужно приложить

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:

$F = m \cdot a$

Ускорение ($a$) можно выразить через начальную и конечную скорости ($v_0$ и $v$) и время ($t$):

$a = \frac{v - v_0}{t}$

В данном случае, начальная скорость ($v_0$) равна 72 км/ч, что можно перевести в м/с:

$v_0 = 72 \, \text{км/ч} \cdot \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} = 20 \, \text{м/с}$

Конечная скорость ($v$) будет равна 0 м/с, так как автомобиль должен остановиться.

Подставив значения в формулу для ускорения:

$a = \frac{0 \, \text{м/с} - 20 \, \text{м/с}}{5 \, \text{с}} = -4 \, \text{м/с}^2$

Значение ускорения отрицательное, так как автомобиль тормозит, и его скорость уменьшается.

Теперь, подставив массу ($m$) автомобиля, которая равна 1000 кг (1 тонна), в формулу для силы, получим:

$F = m \cdot a = 1000 \, \text{кг} \cdot (-4 \, \text{м/с}^2) = -4000 \, \text{Н}$

Таким образом, чтобы остановить автомобиль массой 1 тонну за 5 секунд, нужно приложить тормозящую силу величиной 4000 Ньютонов.