Question

Автомобіль масою 4 т, рушаючи з місця, досягає швидкості 108 км/год за 20с. Знайти силу тяги , якщо коефіцієнт опору руху = 0,4.

Answer 1

..................................

Answer 2

Для знаходження сили тяги потрібно застосувати другий закон Ньютона, який визначає зв'язок між силою, масою тіла та прискоренням. Формула для цього закону виглядає так:

F = m * a,

де F - сила, m - маса тіла, a - прискорення.

Почнемо з обчислення прискорення автомобіля. Швидкість можна виразити як відношення переміщення до часу:

v = (s - u) / t,

де v - кінцева швидкість (108 км/год), u - початкова швидкість (0, тому що автомобіль рушає з місця і його початкова швидкість дорівнює нулю), t - час руху (20 с).

108 км/год перетворюємо в метри на секунду:

108 км/год * (1000 м / 1 км) * (1 год / 3600 с) ≈ 30 м/с.

Тепер можемо знайти прискорення:

a = (30 м/с - 0 м/с) / 20 с ≈ 1.5 м/с².

Тепер, коли маємо прискорення, можемо знайти силу тяги. Враховуючи опір руху, другий закон Ньютона має вигляд:

F = m * (a + g + f),

де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²), f - сила опору руху.

Сила опору руху f обчислюємо за формулою:

f = μ * N,

де μ - коефіцієнт опору руху (0,4), N - нормальна сила, яка дорівнює масі автомобіля, помноженій на прискорення вільного падіння.

N = m * g.

Підставимо значення:

N = 4 т * 9.8 м/с² = 39.2 кН.

Тепер можемо знайти f:

f = 0.4 * 39.2 кН ≈ 15.68 кН.

Тепер підставимо значення прискорення та f в початкове рівняння:

F = 4 т * (1.5 м/с² + 9.8 м/с² + 15.68 кН) ≈ 4 т * 26.98 м/с² ≈ 107.92 кН.

Отже, сила тяги автомобіля становить близько 107.92 кН.