Question

Водитель автомобиля двигавшегося с постоянной скоростью 20м/с заметив препятствие начинает экстренно тормозить.Если коэффициент трения скольжения между колесами автомобиля и дорогой 0,4 то минимально возможное расстояние пройденное автомобилем за время торможения равное 4с,равно... Объясните, пожалуйста, доступно, как это решить новичку.

Answer 1

Кинетич энерг будет равна работе силы трения.

E=mv²/2=Fтр•s.   mv²/2=μmgs.   v²/2=μgs.

Тогда s=v²/(2μg)=400/(2•0,4•10)=50 м

Answer 2

Дано: Vo=20 м/с; V=0 (остановка); t=4c; μ=0,4; S - ?

По горизонтали на тело действует только сила трения

Fтр=μmg; она вызывает ускорение, направленное против движения.

По 2 закону Ньютона F=ma; Fтр=μmg=ma; a=μg=0,4*10=4 м/с²

S=(V²-Vo²)/(-2a)=Vo²/2a; векторы Vo и а направлены в разные стороны, поэтому в формуле (-а).

S=20²/8=400/8=50 м - это ответ.

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнения движения автомобиля и уравнения трения скольжения.

Первым шагом найдем ускорение автомобиля во время торможения. Для этого воспользуемся формулой ускорения:

a = (V - U) / t,

где a - ускорение, V - конечная скорость (0 м/с, так как автомобиль останавливается), U - начальная скорость (20 м/с) и t - время торможения (4 секунды).

Подставим значения:

a = (0 - 20) / 4 = -5 м/с².

Отрицательное значение означает, что автомобиль замедляется.

Затем найдем коэффициент трения силы трения скольжения между колесами автомобиля и дорогой (μ) и используем его для расчета силы трения скольжения:

Fтр = μ * N,

где Fтр - сила трения скольжения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила (сила, действующая перпендикулярно к поверхности дороги).

В данной задаче нам не дано значение нормальной силы, поэтому мы не можем точно рассчитать силу трения скольжения. Однако мы можем найти минимально возможное расстояние, исходя из силы трения.

Найдем расстояние, которое автомобиль пройдет во время торможения. Для этого используем уравнение движения:

S = Ut + (1/2)at²,

где S - расстояние, U - начальная скорость (20 м/с), t - время торможения (4 секунды) и a - ускорение (-5 м/с²).

Подставим значения:

S = 20 * 4 + (1/2) * (-5) * (4)² = 80 - 40 = 40 м.

Таким образом, минимально возможное расстояние, пройденное автомобилем за время торможения, равно 40 метров.