Question

30 БАЛОВ!!!!!!!!!! 1) Какую работу выполнила сила тяги автомобиля массой 2 т. Если за 4 с. скорость его возросла от 36 км / ч до 72км / ч, коэффициент трения 0,1. 2) Потенциальная энергия упруго деформированного жгута жесткостью 5кН / м составляет 16 Дж. Найти его абсолютное удлинение. 3)Какую работу необходимо выполнить, чтобы остановить автомобиль массой 2 т., Который движется со скоростью 54 км / ч.

Answer 1

1) 72 км/ч = 20 м/с, 36 км/ч = 10 м/с
ma = Fтяги - Fтр, a = ΔV/t
Fтяги = mΔV/t + Mmg = 2000 * (20-10)/4 + 0,1 * 2000 * 10 =  7000 Н.
A = Fтяги * S = Fтяги * (V^2 - V0^2)/2a = 7000 * (400 - 100)/2*2,5 = 7000 * 60 = 420 000 Дж = 420 кДж

2) Eп = rx^2/2
x = √(2Eп/r) = √(32/5000) = 0.08 м

3) 54 км/ч = 15 м/с
A = FS = ma(V^2 - V0^2)/2a = m(V^2 - V0^2)/2 = 2000 * (0 - 15)/2 = -15 * 1000 = -15 000 Дж = -15 кДж
Если по модулю, то 15 кДж

Answer 2

1) 420000 Дж=420 кДж 2) 0,08 м=8 см 3) 15000 Дж=15 кДж 

Answer 3

1. Для вычисления работы силы тяги автомобиля, воспользуемся законом сохранения энергии. Полная работа сил, действующих на автомобиль, равна изменению его кинетической энергии:

Работа тяги + работа трения = ΔКинетическая энергия

Масса автомобиля: m = 2 т = 2000 кг Начальная скорость: v1 = 36 км/ч = 10 м/с Конечная скорость: v2 = 72 км/ч = 20 м/с Коэффициент трения: μ = 0,1

Изменение кинетической энергии:

ΔКинетическая энергия = 1/2 * m * v2^2 - 1/2 * m * v1^2

Работа трения:

Работа трения = μ * m * g * d, где g - ускорение свободного падения, примем g ≈ 9,81 м/с^2, а d - расстояние, на которое переместился автомобиль.

Переведем 4 секунды во времени в секундах:

t = 4 с = 4 сек

Расстояние, на которое переместился автомобиль:

d = v1 * t + (1/2) * a * t^2

где a - ускорение автомобиля, которое можно найти из выражения:

a = (v2 - v1) / t

Теперь можем вычислить работу трения:

Работа трения = μ * m * g * [(v1 * t + (1/2) * a * t^2)]

Теперь можем вычислить работу тяги:

Работа тяги = ΔКинетическая энергия - Работа трения

2. Потенциальная энергия упруго деформированного жгута вычисляется по формуле:

Потенциальная энергия = (1/2) * k * x^2

где k - жесткость жгута, а x - его абсолютное удлинение.

Условие задачи даёт потенциальную энергию и жесткость, поэтому мы можем найти абсолютное удлинение:

16 Дж = (1/2) * 5 кН/м * x^2

Переведем кН/м в Н/м (1 кН = 1000 Н):

16 Дж = (1/2) * 5000 Н/м * x^2

Решим уравнение относительно x:

x^2 = 16 Дж / (1/2 * 5000 Н/м)

x^2 = 16 Дж / 2500 Н/м

x^2 = 0,0064 м^2

x = √(0,0064 м^2)

x ≈ 0,08 м

3. Для остановки автомобиля необходимо сбросить всю его кинетическую энергию до нуля. Работа, которую нужно выполнить, чтобы остановить автомобиль, равна его начальной кинетической энергии:

Масса автомобиля: m = 2 т = 2000 кг Скорость автомобиля: v = 54 км/ч = 15 м/с

Кинетическая энергия:

Кинетическая энергия = 1/2 * m * v^2

Теперь можем вычислить работу:

Работа = 1/2 * 2000 кг * (15 м/с)^2