Question

Автомобиль массой 5,5 т, движущийся со скоростью 30 км/ч, остановлен тормозами на пути 5 м. Определить силу торможения, считая движение в период торможения равнозамедленным. Коэффициент трения колес 0,18.

Answer 1

Автомобиль тормозит в результате действия двух сил: силы трения Fтр.=0,18*m*g и тормозной силы F. Тогда при торможении m*a=Fтр.+F, откуда F=m*a-Fтр. При равнозамедленном движении скорость автомобиля удовлетворяет уравнению v=v0-at, откуда (т.к. по условию v0=30 км/ч) время до полной  остановки t=v0/a=30/(3,6*a)=8,33/a с. Пройденный при торможении путь удовлетворяет уравнению s=v0*t-at^2/2=8,33*a-34,7/a, и по условию 8,33*a-34,7/a=5. Отсюда a =19,685 м/c^2 и тормозная сила F=5500*19,685-0,18*5500*9,81=98555,6 Н

Answer 2

Calculation of Braking Force

To determine the braking force acting on the car, we can use the equation of motion for uniformly decelerated motion:

v^2 = u^2 + 2as

Where: - v is the final velocity (0 m/s, as the car comes to a stop) - u is the initial velocity (30 km/h, converted to m/s) - a is the deceleration (which is equal to the braking force divided by the mass of the car) - s is the distance traveled during braking (5 m)

Let's calculate the deceleration first:

u = 30 km/h = 8.33 m/s v = 0 m/s s = 5 m

Using the equation, we can solve for the deceleration:

0^2 = 8.33^2 + 2a(5)

Simplifying the equation:

0 = 69.44 + 10a

Rearranging the equation to solve for the deceleration:

10a = -69.44

a = -6.944 m/s^2

Now that we have the deceleration, we can calculate the braking force using the formula:

F = ma

m = 5.5 tons = 5500 kg

F = 5500 kg * -6.944 m/s^2

Calculating the braking force:

F = -38,192 N

Therefore, the braking force acting on the car is approximately -38,192 N. The negative sign indicates that the force is acting in the opposite direction of motion, which is necessary to bring the car to a stop.

Please note that the negative sign indicates the direction of the force, not its magnitude.