Як велика маса тролейбуса, якщо він рухався від зупинки і на шляху довжиною

Question

Физика: Як велика маса тролейбуса, якщо він рухався від зупинки і на шляху довжиною 50 м набрав швидкість 36 км / год та мав силу тяги двигунів 14 кН і коефіцієнт опору 0,04?

Иван · Accepted Answer

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, которые помогут определить массу троллейбуса. Давайте использовать второй закон Ньютона, который гласит:

F_{тяги} - F_{опоры} = m \cdot a

,

где:

F_{тяги}

- сила тяги двигателей,

F_{опоры}

- сила сопротивления движению,

m

- масса троллейбуса,

a

- ускорение троллейбуса.

Для определения силы сопротивления движению воспользуемся формулой:

F_{опоры} = k \cdot m \cdot g

,

где:

k

- коэффициент сопротивления,

g

- ускорение свободного падения (примерно равно 9,8 м/с²).

Подставим известные значения в формулу и найдем силу сопротивления:

F_{опоры} = 0, 04 \cdot m \cdot 9, 8

.

Теперь можем сформулировать уравнение для второго закона Ньютона:

14 - 0, 04 \cdot m \cdot 9, 8 = m \cdot a

.

Мы знаем, что скорость (

v

) равна 36 км/ч, что эквивалентно 10 м/с, и ширина пути (

d

) составляет 50 м. Тогда ускорение (

a

) можно определить как

a = \frac{v^{2}}{2 \cdot d}

:

a = \frac{10^{2}}{2 \cdot 50} = 1 {м/с}^{2}

.

Подставим известные значения в уравнение второго закона Ньютона и найдем массу троллейбуса (

m

):

14 - 0, 04 \cdot m \cdot 9, 8 = m \cdot 1

.

Упростим это уравнение:

14 - 0, 392 \cdot m = m

.

Перенесем все члены, содержащие массу, на одну сторону:

14 = m + 0, 392 \cdot m

.

Сгруппируем члены с массой:

14 = 1, 392 \cdot m

.

Теперь найдем массу, разделив обе части уравнения на 1,392:

m = \frac{14}{1, 392} \approx 10, 07 кг

.

Таким образом, масса троллейбуса составляет около 10,07 кг.

Як велика маса тролейбуса, якщо він рухався від зупинки і на шляху довжиною 50 м набрав швидкість 36 км / год

Иван

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!