Какова сила тяги, которую развивает мотор автомобиля, если он поднимается в гору с ускорением 1 м/с² при высоте 10 метров, длине склона 26 метров, массе 900 кг и коэффициенте сопротивления 0,1?

Каков импульс баржи массой 500 тонн, движущейся со скоростью 15 узлов, если 1 узел равен 1,852 км/ч?

Физика 11 класс Динамика и импульс сила тяги мотор автомобиля ускорение высота длина склона масса коэффициент сопротивления импульс баржи скорость узлы 500 тонн 15 узлов Новый

Давайте разберем оба вопроса по порядку.

1. Сила тяги мотора автомобиля:

Чтобы найти силу тяги, которую развивает мотор автомобиля, нам нужно учитывать несколько факторов: силу тяжести, силу сопротивления и силу, необходимую для достижения заданного ускорения.

1. Сила тяжести: Она рассчитывается по формуле:
• F_t = m * g
2. где:
• F_t - сила тяжести,
• m - масса автомобиля (900 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).
3. Сила сопротивления: Она определяется как:
• F_s = k * N
4. где:
• F_s - сила сопротивления,
• k - коэффициент сопротивления (0,1),
• N - нормальная сила, которая в данном случае равна силе тяжести, действующей на автомобиль.
5. Нормальная сила: Так как автомобиль поднимается в гору, нормальная сила будет меньше, чем сила тяжести. Мы можем найти её, используя угол наклона склона:
• sin(α) = высота / длина склона = 10 м / 26 м ≈ 0,3846.
• cos(α) = √(1 - sin²(α)) ≈ 0,923.
• N = m * g * cos(α) ≈ 900 кг * 9,81 м/с² * 0,923 ≈ 8162 Н.
6. Теперь мы можем вычислить силу сопротивления:
• F_s = 0,1 * 8162 Н ≈ 816,2 Н.
7. Сила, необходимая для ускорения: Она рассчитывается по формуле:
• F_a = m * a
8. где:
• F_a - сила, необходимая для ускорения (900 кг * 1 м/с² = 900 Н).
9. Общая сила тяги: Теперь мы можем найти общую силу тяги:
• F_t = F_a + F_t + F_s = 900 Н + 8829 Н + 816,2 Н ≈ 10645,2 Н.

Итак, сила тяги, которую развивает мотор автомобиля, составляет примерно 10645,2 Н.

2. Импульс баржи:

Импульс определяется как произведение массы на скорость:

1. Сначала преобразуем скорость из узлов в метры в секунду:
• 1 узел = 1,852 км/ч ≈ 0,514 м/с.
• 15 узлов = 15 * 1,852 км/ч = 27,78 км/ч ≈ 7,72 м/с.
2. Теперь рассчитаем импульс:
• Импульс (P) = m * v
3. где:
• m - масса баржи (500 тонн = 500000 кг),
• v - скорость (7,72 м/с).
4. Теперь подставляем значения:
• P = 500000 кг * 7,72 м/с = 3860000 кг·м/с.

Таким образом, импульс баржи составляет 3860000 кг·м/с.