Question

Машина массой 3 т, трогаясь с места, через 5 с набрает скорость 72 км/ч. Определите силу тяги, если сила трения, действующая на тележку 200 Н. Ответ дайте в Ньютонах.

Answer 1

Фото решение с физики

Answer 2

Для определения силы тяги (Fт) машины, можно воспользоваться вторым законом Ньютона:

\[ F = m \cdot a \]

где \( F \) - сила, \( m \) - масса тела, \( a \) - ускорение.

Ускорение можно определить, зная начальную скорость (\( v_0 \)), конечную скорость (\( v \)) и время (\( t \)):

\[ a = \frac{{v - v_0}}{{t}} \]

В данном случае, начальная скорость (\( v_0 \)) равна 0, так как машина трогается с места. Поэтому ускорение можно выразить как:

\[ a = \frac{{v}}{{t}} \]

Теперь мы можем подставить ускорение в уравнение второго закона Ньютона:

\[ F = m \cdot \frac{{v}}{{t}} \]

Подставим известные значения:

\[ F = 3000 \, \text{кг} \cdot \frac{{72 \, \text{км/ч}}}{{5 \, \text{с}}} \]

Давайте сначала переведем скорость из км/ч в м/с, умножив на коэффициент преобразования 0.27778:

\[ F = 3000 \, \text{кг} \cdot \frac{{72 \, \text{км/ч} \cdot 0.27778}}{{5 \, \text{с}}} \]

\[ F = 3000 \, \text{кг} \cdot 15.833 \, \text{м/с} \]

\[ F \approx 47500 \, \text{Н} \]

Теперь у нас есть сила тяги машины. Однако, у нас есть еще сила трения (\( F_{\text{тр}} \)), действующая на машину, равная 200 Н. Второй закон Ньютона для горизонтального движения с учетом силы трения выглядит так:

\[ F_{\text{тр}} = F_{\text{т}} + F_{\text{тяги}} \]

Где \( F_{\text{тяги}} \) - искомая сила тяги. Теперь решим это уравнение:

\[ F_{\text{тяги}} = F_{\text{тр}} - F_{\text{т}} \]

\[ F_{\text{тяги}} = 47500 \, \text{Н} - 200 \, \text{Н} \]

\[ F_{\text{тяги}} = 47300 \, \text{Н} \]

Итак, сила тяги машины при трении 200 Н составляет примерно 47300 Н (Ньютон).