Решить задачу: по прямой дороге автомобиль массой 4 т., едет со скорость 54 км/ч, начинает тормозить, через какое время он остановится, если коэффициент трения равен 0,3.
Физика 9 класс Законы движения
Для решения задачи нам нужно использовать некоторые физические формулы и понятия, такие как сила трения, ускорение и время. Давайте разберем все шаги по порядку.
Шаг 1: Найдем силу тренияСила трения (F_t) рассчитывается по формуле:
F_t = μ * N
где:
Вес автомобиля (N) можно найти по формуле:
N = m * g
где:
Теперь подставим значения:
N = 4000 кг * 9,81 м/с² = 39240 Н.
Теперь найдем силу трения:
F_t = 0,3 * 39240 Н = 11772 Н.
Шаг 2: Найдем ускорение автомобиляСила трения будет действовать как замедляющая сила. Используем второй закон Ньютона:
F = m * a
где:
С учетом этого, мы можем записать:
-11772 Н = 4000 кг * a.
Решим уравнение для a:
a = -11772 Н / 4000 кг = -2,943 м/с².
Шаг 3: Переведем скорость в м/сСкорость автомобиля в начале составляет 54 км/ч. Переведем ее в метры в секунду:
54 км/ч = 54 * (1000 м / 3600 с) = 15 м/с.
Шаг 4: Найдем время остановкиТеперь мы можем использовать формулу для определения времени, когда скорость автомобиля станет равной нулю:
v = v0 + a * t
где:
Подставим известные значения в формулу:
0 = 15 + (-2,943) * t.
Решим уравнение для t:
-15 = -2,943 * t
t = 15 / 2,943 ≈ 5,09 с.
Ответ:Автомобиль остановится примерно через 5,09 секунд.