Сколько времени длилось торможение для конькобежца массой 50 кг, который после разгона проскользил по льду на расстояние 40 метров при постоянной силе сопротивления, равной 10 Н? Каков модуль ускорения во время торможения? Если возможно, пожалуйста, дайте пояснения.
Schuka
Дана задача о торможении конькобежца на льду. Для решения этой задачи мы можем использовать законы динамики.
Сначала найдем время торможения. Зная, что сила сопротивления равна 10 Н и постоянная сила сопротивления определяется по формуле:
\[F = m \cdot a\]
где \(F\) - сила сопротивления, \(m\) - масса тела, \(a\) - ускорение.
Мы знаем, что масса конькобежца равна 50 кг и расстояние, на которое он проскользил, равно 40 метров. Также известно, что сопротивление - это постоянная сила.
Сила сопротивления можно выразить через ускорение:
\[F = m \cdot a\]
\[a = \frac{F}{m}\]
\[a = \frac{10}{50}\]
\[a = 0.2 \, м/с^2\]
Теперь найдем время торможения. Для этого воспользуемся формулой:
\[s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]
где \(s\) - пройденное расстояние, \(v_0\) - начальная скорость, \(t\) - время, \(a\) - ускорение.
Так как конькобежец уже разогнался до максимальной скорости и начинает тормозить, то начальная скорость равна нулю.
Подставляя известные значения:
\[40 = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot t^2\]
\[40 = 0,1 \cdot t^2\]
Делим обе части уравнения на 0,1:
\[400 = t^2\]
Извлекая корень:
\[t = \sqrt{400}\]
\[t = 20 \, сек\]
Итак, торможение длилось 20 секунд, а модуль ускорения во время торможения равен 0,2 м/с².
Сначала найдем время торможения. Зная, что сила сопротивления равна 10 Н и постоянная сила сопротивления определяется по формуле:
\[F = m \cdot a\]
где \(F\) - сила сопротивления, \(m\) - масса тела, \(a\) - ускорение.
Мы знаем, что масса конькобежца равна 50 кг и расстояние, на которое он проскользил, равно 40 метров. Также известно, что сопротивление - это постоянная сила.
Сила сопротивления можно выразить через ускорение:
\[F = m \cdot a\]
\[a = \frac{F}{m}\]
\[a = \frac{10}{50}\]
\[a = 0.2 \, м/с^2\]
Теперь найдем время торможения. Для этого воспользуемся формулой:
\[s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\]
где \(s\) - пройденное расстояние, \(v_0\) - начальная скорость, \(t\) - время, \(a\) - ускорение.
Так как конькобежец уже разогнался до максимальной скорости и начинает тормозить, то начальная скорость равна нулю.
Подставляя известные значения:
\[40 = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot t^2\]
\[40 = 0,1 \cdot t^2\]
Делим обе части уравнения на 0,1:
\[400 = t^2\]
Извлекая корень:
\[t = \sqrt{400}\]
\[t = 20 \, сек\]
Итак, торможение длилось 20 секунд, а модуль ускорения во время торможения равен 0,2 м/с².
Знаешь ответ?