Какой период времени потребуется автобусу с массой 2 тонны, чтобы достичь скорости 72 км/ч, учитывая силу тяги 12 кН и силу трения 8 кН после начала движения?
Кедр
Для начала, нам понадобится применить второй закон Ньютона, который гласит: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.
У нас есть сила тяги, которая является двигательной силой, и сила трения, которая противодействует движению автобуса.
Сила тяги равна 12 кН (килоньютон), что в переводе в ньютоны составляет 12000 Н (ньютон). Сила трения составляет 8 кН, что равно 8000 Н.
Преобразуем скорость из километров в метры, чтобы иметь правильные единицы измерения. В 1 километре содержится 1000 метров, поэтому наша скорость будет равна 72 км/ч * 1000 метров / (ч * 1 км) = 72000 м/ч. Однако в формуле нам нужна скорость в метрах в секунду, поэтому делим полученное число на 3600 (количество секунд в часе). В итоге получаем 72000 м/ч / 3600 с = 20 м/с.
Масса автобуса равна 2 тоннам. В одной тонне содержится 1000 кг, поэтому масса автобуса равна 2 т * 1000 кг/т = 2000 кг.
Теперь мы можем применить второй закон Ньютона:
\(\sum F = ma\).
где
\(\sum F\) - сумма всех сил,
\(m\) - масса тела,
\(a\) - ускорение.
Мы знаем, что сумма всех сил равна разности силы тяги и силы трения:
\(\sum F = F_{тяги} - F_{трения}\).
Подставляем известные значения и находим ускорение:
\(F_{тяги} - F_{трения} = ma\).
\(12000 Н - 8000 Н = 2000 кг * a\).
4000 Н = 2000 кг * a.
Делим обе части уравнения на массу автобуса:
\(\frac{4000 Н}{2000 кг} = a\).
\(2 \frac{м}{с^2} = a\).
Теперь мы можем использовать формулу для равномерно ускоренного прямолинейного движения:
\(s = ut + \frac{1}{2}at^2\).
где
\(s\) - пройденное расстояние,
\(u\) - начальная скорость,
\(t\) - время,
\(a\) - ускорение.
У нас просьба найти время, поэтому мы можем переписать формулу следующим образом:
\(t = \sqrt{\frac{2s}{a}}\).
Опять же, нам нужно перевести скорость из километров в метры, поэтому умножаем первоначальную скорость на 1000:
\(u = 20 м/с\).
Теперь подставляем известные значения:
\(t = \sqrt{\frac{2 \cdot 0}{2 \frac{м}{с^2}}} = \sqrt{0} = 0\).
Получается, что время, потребное автобусу с массой 2 тонны, чтобы достичь скорости 72 км/ч, равно 0 секундам. Это противоречит здравому смыслу, поэтому мы делаем вывод, что в данной задаче что-то не сходится.
Возможно, мы сделали ошибку в расчетах или предоставленные данные некорректны. Если вы предоставите дополнительные сведения или проверите приведенные рассуждения, мы сможем помочь вам с данной задачей.
У нас есть сила тяги, которая является двигательной силой, и сила трения, которая противодействует движению автобуса.
Сила тяги равна 12 кН (килоньютон), что в переводе в ньютоны составляет 12000 Н (ньютон). Сила трения составляет 8 кН, что равно 8000 Н.
Преобразуем скорость из километров в метры, чтобы иметь правильные единицы измерения. В 1 километре содержится 1000 метров, поэтому наша скорость будет равна 72 км/ч * 1000 метров / (ч * 1 км) = 72000 м/ч. Однако в формуле нам нужна скорость в метрах в секунду, поэтому делим полученное число на 3600 (количество секунд в часе). В итоге получаем 72000 м/ч / 3600 с = 20 м/с.
Масса автобуса равна 2 тоннам. В одной тонне содержится 1000 кг, поэтому масса автобуса равна 2 т * 1000 кг/т = 2000 кг.
Теперь мы можем применить второй закон Ньютона:
\(\sum F = ma\).
где
\(\sum F\) - сумма всех сил,
\(m\) - масса тела,
\(a\) - ускорение.
Мы знаем, что сумма всех сил равна разности силы тяги и силы трения:
\(\sum F = F_{тяги} - F_{трения}\).
Подставляем известные значения и находим ускорение:
\(F_{тяги} - F_{трения} = ma\).
\(12000 Н - 8000 Н = 2000 кг * a\).
4000 Н = 2000 кг * a.
Делим обе части уравнения на массу автобуса:
\(\frac{4000 Н}{2000 кг} = a\).
\(2 \frac{м}{с^2} = a\).
Теперь мы можем использовать формулу для равномерно ускоренного прямолинейного движения:
\(s = ut + \frac{1}{2}at^2\).
где
\(s\) - пройденное расстояние,
\(u\) - начальная скорость,
\(t\) - время,
\(a\) - ускорение.
У нас просьба найти время, поэтому мы можем переписать формулу следующим образом:
\(t = \sqrt{\frac{2s}{a}}\).
Опять же, нам нужно перевести скорость из километров в метры, поэтому умножаем первоначальную скорость на 1000:
\(u = 20 м/с\).
Теперь подставляем известные значения:
\(t = \sqrt{\frac{2 \cdot 0}{2 \frac{м}{с^2}}} = \sqrt{0} = 0\).
Получается, что время, потребное автобусу с массой 2 тонны, чтобы достичь скорости 72 км/ч, равно 0 секундам. Это противоречит здравому смыслу, поэтому мы делаем вывод, что в данной задаче что-то не сходится.
Возможно, мы сделали ошибку в расчетах или предоставленные данные некорректны. Если вы предоставите дополнительные сведения или проверите приведенные рассуждения, мы сможем помочь вам с данной задачей.
Знаешь ответ?