Какую массу груза может перевозить грузовой автомобиль, если его ускорение составляет 0,8 м/с², коэффициент трения

Какую массу груза может перевозить грузовой автомобиль, если его ускорение составляет 0,8 м/с², коэффициент трения равен 0,06, а максимальная сила тяги автомобиля - 400 кН?
David

David

Для решения этой задачи, нам потребуется использовать второй закон Ньютона (также известный как закон движения) и уравнение трения.

1. Второй закон Ньютона гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Мы можем записать этот закон в формуле:

\(\Sigma F = m \cdot a\),

где \(\Sigma F\) обозначает сумму всех сил, \(m\) - масса груза, а \(a\) - ускорение грузового автомобиля.

Мы знаем, что ускорение равно 0,8 м/с². Теперь мы хотим найти массу груза, поэтому исключим массу \(m\) из нашего уравнения, чтобы выразить ее.

2. Кроме того, нам нужно учесть силу трения. Уравнение для силы трения - это произведение коэффициента трения на нормальную силу. В данном случае, мы можем записать это уравнение следующим образом:

\(f_{\text{тр}} = \mu \cdot f_{\text{н}}\),

где \(f_{\text{тр}}\) - сила трения, \(\mu\) - коэффициент трения, а \(f_{\text{н}}\) - нормальная сила.

3. Теперь мы можем связать эти два уравнения. Нормальная сила равна произведению массы груза на ускорение свободного падения, \(f_{\text{н}} = m \cdot g\), где \(g\)~--- ускорение свободного падения и примерно равно \(9,8 м/с²\).

Подставив это в наше уравнение для трения, получим:

\(f_{\text{тр}} = \mu \cdot m \cdot g\).

Сумма всех сил, действующих на груз, включает в себя силу трения и силу тяги автомобиля:

\(\Sigma F = f_{\text{тр}} - f_{\text{тяги}}\).

4. Максимальная сила тяги автомобиля будет равна максимальной силе трения. Поэтому:

\(f_{\text{тр}} = f_{\text{тяги}}\).

5. Подставим это в наше уравнение и найдем значение массы груза \(m\):

\(f_{\text{тр}} - f_{\text{тяги}} = \mu \cdot m \cdot g\).

Теперь мы готовы решить эту задачу.

\[
\begin{align*}
\mu \cdot m \cdot g &= f_{\text{тр}} - f_{\text{тяги}} \\
0.06 \cdot m \cdot 9.8 &= 0.06 \cdot m \cdot 0.8 \\
0.588 \cdot m &= 0.048 \cdot m \\
0.588 \cdot m - 0.048 \cdot m &= 0 \\
0.54 \cdot m &= 0 \\
m &= \frac{0}{0.54} \\
m &= 0.
\end{align*}
\]

Получается, что масса груза, которую может перевозить грузовой автомобиль при заданных условиях, равна нулю. Это означает, что грузовой автомобиль не сможет перевезти груз силой тяги, равной максимальной силе трения.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello