Question

Вагон, массой 20т, идет со скоростью 18 км/ч. Какой должна быть сила торможения, чтобы тормозной путь составлял 250 м?

Answer 1

Ответ:

F=1 кН

Объяснение:

m=20 т=20000 кг

V=18 км/ч=5 м/с

S=250 м

F=?

Aт=Ек

Aт=F*S, Ек=m*V²/2 ⇒ F*S=m*V²/2 ⇒ F=m*V²/(2*S)=20000*5²/(2*250)=1000 Н =1 кН

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение движения. В данном случае, нам известны начальная скорость (18 км/ч), конечная скорость (0, так как вагон должен остановиться), и тормозной путь (250 м). Мы хотим найти силу торможения.

Сначала давайте переведем начальную скорость из км/ч в м/с, так как Международная система единиц (СИ) использует метры и секунды:

1 км/ч = 1000 м / 3600 с = 5/18 м/с

Теперь переведем начальную скорость:

Начальная скорость (V0) = 18 км/ч * (5/18) м/с/км/ч = 5 м/с

Конечная скорость (V) = 0 м/с (так как вагон должен остановиться).

Тормозной путь (d) = 250 м.

Теперь мы можем использовать уравнение движения для равноускоренного движения:

d = (V^2 - V0^2) / (2 * a),

где:

• d - тормозной путь,
• V - конечная скорость,
• V0 - начальная скорость,
• a - ускорение (сила торможения).

Подставляем известные значения:

250 м = (0 - (5 м/с)^2) / (2 * a).

Теперь найдем a (ускорение, которое представляет собой силу торможения):

a = -((5 м/с)^2) / (2 * 250 м) = -25 м^2/с^2 / 500 м = -0.05 м/с^2.

Отрицательное значение a указывает на ускорение в противоположном направлении движения, что соответствует силе торможения.

Теперь мы можем найти силу торможения с использованием второго закона Ньютона:

F = m * a,

где:

• F - сила торможения,
• m - масса вагона (20 т = 20000 кг),
• a - ускорение (сила торможения).

Подставляем известные значения:

F = 20000 кг * (-0.05 м/с^2) = -1000 Н.

Сила торможения должна составлять 1000 Н (ньютонов), направленных в противоположном направлении движения вагона.