Question

Автомобиль массой 1 т, движущийся со скоростью 20 м/c ,начинает тормозить и через некоторое время останавливается. Чему равна общая сила сопротивления движению, если до полной остановки автомобиль проходит путь 50 м? Со всеми пояснениями, пожалуйста!!

Answer 1

v₀ = 20 м/с; v = 0 м/с; m = 1000 кг; S = 50 м

По второму закону Ньютона F = ma,

S = (v² - v₀²)/2a;

a = (v² - v₀²)/(2S) = v²/(2S);

a = 400/(2·50) = 4 м/с²;

F = 1000·4 = 4000 Н.

Answer 2

Для решения этой задачи мы воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что общая сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение:

$F_{\text{общ}} = m \cdot a$

Здесь: $F_{\text{общ}}$ - общая сила, действующая на автомобиль, $m$ - масса автомобиля, $a$ - ускорение.

Также воспользуемся законом движения, который связывает расстояние, скорость и ускорение:

$s = ut + \frac{1}{2}at^2$

Здесь: $s$ - расстояние (путь), $u$ - начальная скорость, $t$ - время.

Перед торможением автомобиль двигался со скоростью $u = 20 \, \text{м/c}$ и проехал расстояние $s = 50 \, \text{м}$ до полной остановки. Так как он остановился, его конечная скорость $v = 0$. Мы хотим найти общую силу сопротивления движению.

1. Найдем ускорение автомобиля: Используем второе уравнение движения и решим его относительно ускорения $a$:

$s = ut + \frac{1}{2}at^2$

При $v = 0$ (полная остановка) уравнение примет вид:

$0 = 20 \cdot t + \frac{1}{2}a \cdot t^2$

Теперь решим уравнение относительно $a$:

$0 = t(20 + \frac{1}{2}at)$

Так как автомобиль движется со скоростью 20 м/с, то $t \neq 0$. Следовательно:

$20 + \frac{1}{2}at = 0$

$a = -\frac{40}{t}$

2. Теперь найдем время $t$, которое потребовалось автомобилю для полной остановки: Мы знаем, что начальная скорость $u = 20 \, \text{м/c}$, конечная скорость $v = 0$ и расстояние $s = 50 \, \text{м}$. Воспользуемся вторым уравнением движения, чтобы найти время $t$:

$v = u + at$

$0 = 20 + (-\frac{40}{t})t$

$0 = 20 - 40$

$40 = 20t$

$t = \frac{40}{20} = 2 \, \text{с}$

3. Теперь найдем общую силу сопротивления движению автомобиля: Мы уже знаем ускорение $a = -\frac{40}{2} = -20 \, \text{м/с}^2$, и теперь можем найти общую силу:

$F_{\text{общ}} = m \cdot a$

$F_{\text{общ}} = 1000 \, \text{кг} \cdot (-20 \, \text{м/с}^2)$

$F_{\text{общ}} = -20,000 \, \text{Н}$

Ответ: Общая сила сопротивления движению автомобиля равна $-20,000 \, \text{Н}$. Знак "минус" означает, что сила направлена против движения, что соответствует торможению.