1. Автомобиль массой 2 т, тронувшись с места, за 40 с набрал скорость 36 км/ч, затем двигался прямолинейно равномерно. При торможении перед перекрестком автомобиль остановился за 8 с.
Определите:
Физика 11 класс Законы Ньютона равнодействующая сила автомобиль Движение ускорение торможение физика 11 класс прямолинейное движение расчет силы Новый
Давайте разберем задачу по шагам и найдем равнодействующие силы, действующие на автомобиль в различных режимах движения.
1. Равнодействующая сила при разгонеДля начала найдем ускорение автомобиля при разгоне. Мы знаем, что автомобиль массой 2 т (это 2000 кг) за 40 секунд набрал скорость 36 км/ч. Преобразуем скорость в м/с:
Теперь можем найти ускорение (a) с помощью формулы:
Подставляем значения:
Теперь, используя второй закон Ньютона, можем найти равнодействующую силу (F) при разгоне:
Подставляем значения:
Таким образом, равнодействующая сила при разгоне составляет 500 Н и направлена в сторону движения автомобиля.
2. Равнодействующая сила при равномерном движенииПри равномерном движении автомобиль движется с постоянной скоростью, и, согласно первому закону Ньютона, равнодействующая сила равна нулю. Это значит, что:
Таким образом, равнодействующая сила при равномерном движении составляет 0 Н.
3. Равнодействующая сила при торможенииТеперь найдем ускорение автомобиля при торможении. Автомобиль останавливается за 8 секунд, значит конечная скорость (v) равна 0 м/с. Начальная скорость (u) у нас 10 м/с (скорость, достигнутая на предыдущем этапе). Используем ту же формулу для ускорения:
Теперь найдем равнодействующую силу при торможении:
Знак минус указывает на то, что сила направлена в сторону, противоположную движению автомобиля. Таким образом, равнодействующая сила при торможении составляет 2500 Н и направлена против движения автомобиля.
Итог: