С каким ускорением движется автомобиль массой 3 т, когда он съезжает с горы при силе тяги 3000 Н, при условии, что коэффициент сопротивления движения составляет 0,04, а уклон горы равен 0,03?
Morskoy_Plyazh
Для решения данной задачи, нам понадобится воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сила \( F \), приложенная к телу, равна произведению массы \( m \) этого тела на ускорение \( a \) этого тела. Формула выглядит следующим образом:
\[ F = m \cdot a \]
В данной задаче нам дано, что масса автомобиля равна 3 тонны. Чтобы перевести массу в килограммы, нужно умножить ее на 1000:
\[ m = 3 \cdot 1000 \, \text{кг} = 3000 \, \text{кг} \]
Условие также сообщает нам, что сила тяги автомобиля равна 3000 Н (ньютонов), что также будет выражено в килограммах:
\[ F = 3000 \, \text{Н} \]
Теперь нам необходимо учесть влияние силы сопротивления движения. Эта сила выражается как произведение коэффициента сопротивления движения \( \mu \) на нормальную силу \( N \), которая равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения \( g \). Формула силы сопротивления движения выглядит следующим образом:
\[ F_{\text{с}} = \mu \cdot N \]
\[ F_{\text{с}} = \mu \cdot m \cdot g \]
Здесь \( g \) равно 9,8 м/с² - ускорение свободного падения.
Для решения задачи сначала найдем нормальную силу \( N \). Она равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения:
\[ N = m \cdot g \]
\[ N = 3000 \cdot 9,8 \, \text{Н} \]
Теперь мы можем найти силу сопротивления движения \( F_{\text{с}} \):
\[ F_{\text{с}} = 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8 \, \text{Н} \]
Далее, мы можем записать уравнение второго закона Ньютона, учитывая приложенную силу тяги и силу сопротивления:
\[ F_{\text{т}} - F_{\text{с}} = m \cdot a \]
Подставим известные значения:
\[ 3000 - 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8 = 3000 \cdot a \]
Теперь найдем ускорение \( a \):
\[ a = \frac{3000 - 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8}{3000} \, \text{м/с²} \]
После выполнения всех вычислений получаем значение ускорения. Необходимо отметить, что в данном случае величина ускорения будет отрицательной, так как автомобиль движется вниз по горе. Ускорение будет равно:
\[ a \approx -1,176 \, \text{м/с²} \]
Таким образом, автомобиль будет двигаться с ускорением, приближенным к -1,176 м/с², когда он съезжает с горы при заданных условиях.
\[ F = m \cdot a \]
В данной задаче нам дано, что масса автомобиля равна 3 тонны. Чтобы перевести массу в килограммы, нужно умножить ее на 1000:
\[ m = 3 \cdot 1000 \, \text{кг} = 3000 \, \text{кг} \]
Условие также сообщает нам, что сила тяги автомобиля равна 3000 Н (ньютонов), что также будет выражено в килограммах:
\[ F = 3000 \, \text{Н} \]
Теперь нам необходимо учесть влияние силы сопротивления движения. Эта сила выражается как произведение коэффициента сопротивления движения \( \mu \) на нормальную силу \( N \), которая равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения \( g \). Формула силы сопротивления движения выглядит следующим образом:
\[ F_{\text{с}} = \mu \cdot N \]
\[ F_{\text{с}} = \mu \cdot m \cdot g \]
Здесь \( g \) равно 9,8 м/с² - ускорение свободного падения.
Для решения задачи сначала найдем нормальную силу \( N \). Она равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения:
\[ N = m \cdot g \]
\[ N = 3000 \cdot 9,8 \, \text{Н} \]
Теперь мы можем найти силу сопротивления движения \( F_{\text{с}} \):
\[ F_{\text{с}} = 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8 \, \text{Н} \]
Далее, мы можем записать уравнение второго закона Ньютона, учитывая приложенную силу тяги и силу сопротивления:
\[ F_{\text{т}} - F_{\text{с}} = m \cdot a \]
Подставим известные значения:
\[ 3000 - 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8 = 3000 \cdot a \]
Теперь найдем ускорение \( a \):
\[ a = \frac{3000 - 0,04 \cdot 3000 \cdot 9,8}{3000} \, \text{м/с²} \]
После выполнения всех вычислений получаем значение ускорения. Необходимо отметить, что в данном случае величина ускорения будет отрицательной, так как автомобиль движется вниз по горе. Ускорение будет равно:
\[ a \approx -1,176 \, \text{м/с²} \]
Таким образом, автомобиль будет двигаться с ускорением, приближенным к -1,176 м/с², когда он съезжает с горы при заданных условиях.
Знаешь ответ?