Question

1) Поезд, двигаясь со скоростью 36 км/ч начал торможение. Сила трения постоянна и равна 200 кН. За одну минуту поезд прошел путь 510 м. Чему равна масса поезда? 2) Какую силу тяги должен развивать двигатель автомобиля массой 4 т чтобы за 10 сек начав движение из состояния покоя, набрать скорость 72 км/ ч? Сопротивление движению авто пренебречь. 3) При движении автомобиля со скоростью 72 км/ч по высокому мосту радиусом кривизны R = 80м в верхней точке моста водитель давил на сиденье с силой 400 Н. С какой силой давит этот водитель на сиденье, когда едет по горизонтальной дороге.

Answer 1

1) v=10 м/с     | Fтр=ma
Fтр = 200 кН  | S = vt - (a * t^2)/2
t = 60 c           | a = 0.5(м/с^2)
S = 510 м       | m = Fтр/а
-------------------- m=200*10^3/0.5= 400 (т)
m - ?

2) m=4*10^3 кг  | Fт=ma
t = 10 с              | a = v/t
v = 20 м/с          | Fт=m*v/t=4*10^3*20/10=8 (кН)
----------------------
Fт - ?

Answer 2

1. Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна массе умноженной на ускорение (F = ma), где F - сила, m - масса и a - ускорение.

Сначала найдем ускорение поезда. Мы знаем, что поезд начал торможение, поэтому его начальная скорость равна 36 км/ч, а конечная скорость равна 0. Переведем начальную скорость в м/с:

36 км/ч = (36 * 1000 м) / (3600 с) = 10 м/с

Затем найдем ускорение, используя уравнение движения:

a = (Vf - Vi) / t,

где Vf - конечная скорость (0 м/с), Vi - начальная скорость (10 м/с), t - время (60 с).

a = (0 - 10 м/с) / 60 с = -0.167 м/с²

Теперь мы можем использовать второй закон Ньютона для нахождения массы поезда:

F = ma

200 кН = m * (-0.167 м/с²)

Теперь переведем 200 кН в ньютоны:

200 кН = 200000 Н

Теперь можно решить уравнение для массы (m):

200000 Н = m * (-0.167 м/с²)

m = 200000 Н / (-0.167 м/с²) ≈ 1,197,605.63 кг

Ответ: Масса поезда примерно равна 1,197,605.63 кг.

2. Для определения силы тяги автомобиля мы можем использовать второй закон Ньютона:

F = ma,

где F - сила тяги, m - масса автомобиля и a - ускорение.

Сначала переведем скорость автомобиля в м/с:

72 км/ч = (72 * 1000 м) / (3600 с) = 20 м/с

Затем найдем ускорение, используя уравнение движения:

a = (Vf - Vi) / t,

где Vf - конечная скорость (20 м/с), Vi - начальная скорость (0 м/с, так как автомобиль начинает движение из состояния покоя), t - время (10 с).

a = (20 м/с - 0 м/с) / 10 с = 2 м/с²

Теперь мы можем найти силу тяги:

F = ma

F = (4 т * 1000 кг/т) * 2 м/с² = 8000 Н

Ответ: Для развития скорости 72 км/ч за 10 секунд автомобиль массой 4 т должен развивать силу тяги 8000 Н.

3. Когда автомобиль движется по горизонтальной дороге, сила, с которой водитель давит на сиденье, равна его весу. Вес водителя можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения (g), которое примерно равно 9.8 м/с²:

Вес = масса * g

Вес = 400 Н

Теперь мы можем найти массу водителя:

400 Н = масса * 9.8 м/с²

масса = 400 Н / 9.8 м/с² ≈ 40.82 кг

Ответ: Масса водителя примерно равна 40.82 кг. Когда он движется по горизонтальной дороге, сила, с которой он давит на сиденье, также равна 400 Н.