Black
Мыслитель
(5797)
5 месяцев назад
Рассмотрим оба вопроса последовательно.
### 1. Время остановки автомобиля при аварийном торможении
Дано:
- Скорость автомобиля \( v = 72 \, \text{км/ч} = 20 \, \text{м/с} \)
- Коэффициент трения \( \mu = 0,5 \)
- Ускорение свободного падения \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \)
Используем формулу для определения времени остановки при аварийном торможении, зная начальную скорость и коэффициент трения.
Сила трения \( F_{\text{тр}} = \mu \cdot m \cdot g \), где \( m \) - масса автомобиля. Однако масса сократится из уравнения, поэтому используем ускорение торможения \( a \), которое можно найти по формуле:
\[ a = \mu \cdot g \]
Подставим значения:
\[ a = 0,5 \cdot 9,8 = 4,9 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь используем уравнение кинематики для остановки:
\[ v = a \cdot t \]
Отсюда:
\[ t = \frac{v}{a} = \frac{20}{4,9} \approx 4,08 \, \text{с} \]
### 2. Сила тяги тепловоза
Дано:
- Масса тепловоза \( m_{\text{т}} = 100 \, \text{т} = 100 \, 000 \, \text{кг} \)
- Масса вагона \( m_{\text{в}} = 25 \, \text{т} = 25 \, 000 \, \text{кг} \)
- Ускорение \( a = 1 \, \text{м/с}^2 \)
- Коэффициент трения \( \mu = 0,006 \)
Сначала находим суммарную массу системы:
\[ m_{\text{общ}} = m_{\text{т}} + m_{\text{в}} = 100 \, 000 + 25 \, 000 = 125 \, 000 \, \text{кг} \]
Сила трения \( F_{\text{тр}} = \mu \cdot m_{\text{общ}} \cdot g \):
\[ F_{\text{тр}} = 0,006 \cdot 125 \, 000 \cdot 9,8 = 7 \, 350 \, \text{Н} \]
Общая сила, необходимая для обеспечения ускорения:
\[ F = m_{\text{общ}} \cdot a = 125 \, 000 \cdot 1 = 125 \, 000 \, \text{Н} \]
Теперь добавляем силу трения:
\[ F_{\text{тяги}} = F + F_{\text{тр}} = 125 \, 000 + 7 \, 350 = 132 \, 350 \, \text{Н} \]
### Ответы:
1. Автомобиль остановится через приблизительно 4,08 секунд.
2. Сила тяги тепловоза составляет 132 350 Н.
Sahaprof
Мыслитель
(8372)
5 месяцев назад
Для решения первой задачи используем формулу движения с постоянным ускорением и формулу для расчета ускорения при трении.
Автомобиль движется со скоростью v = 72 км/ч = 20 м/с. Коэффициент трения μ = 0.5. Ускорение при трении можно найти по формуле a = μg, где g - ускорение свободного падения (примерно равно 9.8 м/с²).
Тогда ускорение равно a = 0.5 * 9.8 = 4.9 м/с².
Скорость автомобиля равна нулю тогда, когда t * a = v, где t - время, необходимое для остановки автомобиля.
Тогда время равно t = v/a = 20/4.9 ≈ 4.08 секунды.
Для решения второй задачи воспользуемся законом Ньютона второго закона.
Сила тяги F можно найти по формуле F = ma + μ(mg), где m - общая масса системы (тепловоз + вагон), a - ускорение, μ - коэффициент трения, g - ускорение свободного падения.
Общая масса системы m = 100т + 25т = 125т = 125000кг.
F = 125000 * 1 + 0.006 * 125000 * 9.8 ≈ 135000 Н.
Таким образом, сила тяги тепловоза составляет примерно 135 кН.
2) тепловоз массой 100т тянет вагон массой 25т с ускорением 1 м/с2. Найти силу тяги тепловоза, если коэффициент трения равен 0,006.