Якою буде сила тяги автомобіля масою 2 тонни, який рухається рівномірно під гору з кутом нахилу до горизонту 30°, при коефіцієнті опору 0,05?
Marina
Для решения данной задачи нам потребуется использовать законы динамики, а именно второй закон Ньютона. Согласно этому закону, сила тяги автомобиля будет равна силе сопротивления движению плюс компонента силы, направленной вдоль наклона горы.
Начнем с расчета силы сопротивления движению. Сила сопротивления можно выразить как произведение коэффициента сопротивления и нормальной реакции, где нормальная реакция равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения (g):
\[сила\ сопротивления = коэффициент\ сопротивления \times нормальная\ реакция\]
\[сила\ сопротивления = 0,05 \times масса\ автомобиля \times g\]
Следующим шагом будет вычисление компоненты силы, направленной вдоль наклона горы. Эта сила будет равна произведению веса автомобиля на синус угла наклона:
\[сила\,по\,наклону = масса\ автомобиля \times g \times \sin(угол\ наклона)\]
Таким образом, сила тяги автомобиля будет равна:
\[сила\ тяги = сила\,по\,наклону + сила\ сопротивления\]
Теперь, подставим в формулу значения, которые даны в задаче:
Коэффициент сопротивления (коэфіцієнт опору) = 0,05
Масса автомобиля = 2 тонны = 2000 кг
Угол наклона = 30°
Ускорение свободного падения (g) примем равным 9,8 м/с².
Подставляя значения в формулы и выполняя вычисления, получим:
\[сила\ сопротивления = 0,05 \times 2000 \times 9,8\]
\[сила\ сопротивления \approx 980 Н\]
\[сила\,по\,наклону = 2000 \times 9,8 \times \sin(30°)\]
\[сила\,по\,наклону \approx 2000 \times 9,8 \times 0,5\]
\[сила\,по\,наклону \approx 9800 Н\]
\[сила\ тяги = 9800 + 980\]
\[сила\ тяги \approx 10780 Н\]
Таким образом, сила тяги автомобиля составит примерно 10780 Н.
Начнем с расчета силы сопротивления движению. Сила сопротивления можно выразить как произведение коэффициента сопротивления и нормальной реакции, где нормальная реакция равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения (g):
\[сила\ сопротивления = коэффициент\ сопротивления \times нормальная\ реакция\]
\[сила\ сопротивления = 0,05 \times масса\ автомобиля \times g\]
Следующим шагом будет вычисление компоненты силы, направленной вдоль наклона горы. Эта сила будет равна произведению веса автомобиля на синус угла наклона:
\[сила\,по\,наклону = масса\ автомобиля \times g \times \sin(угол\ наклона)\]
Таким образом, сила тяги автомобиля будет равна:
\[сила\ тяги = сила\,по\,наклону + сила\ сопротивления\]
Теперь, подставим в формулу значения, которые даны в задаче:
Коэффициент сопротивления (коэфіцієнт опору) = 0,05
Масса автомобиля = 2 тонны = 2000 кг
Угол наклона = 30°
Ускорение свободного падения (g) примем равным 9,8 м/с².
Подставляя значения в формулы и выполняя вычисления, получим:
\[сила\ сопротивления = 0,05 \times 2000 \times 9,8\]
\[сила\ сопротивления \approx 980 Н\]
\[сила\,по\,наклону = 2000 \times 9,8 \times \sin(30°)\]
\[сила\,по\,наклону \approx 2000 \times 9,8 \times 0,5\]
\[сила\,по\,наклону \approx 9800 Н\]
\[сила\ тяги = 9800 + 980\]
\[сила\ тяги \approx 10780 Н\]
Таким образом, сила тяги автомобиля составит примерно 10780 Н.
Знаешь ответ?