Яку гальмівну силу необхідно застосувати, щоб автобус масою 2000 кг, що рухається зі швидкістю 15 м/с, зупинився

Щоб знайти гальмівну силу, яку необхідно застосувати для зупинки автобуса на певній відстані, нам знадобиться використати закон збереження механічної енергії. За цим законом, сума кінетичної та потенційної енергій системи залишається постійною. У початковому стані автобус рухається з деякою кінетичною енергією, а в кінцевому стані має нульову кінетичну енергію, оскільки стоїть на місці. Тому можемо записати таке рівняння:

\( \text{Кінетична енергія початкова} = \text{Кінетична енергія кінцева} + \text{Потенційна енергія} \)

Знаючи, що кінетична енергія визначається формулою \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \), де \( m \) - маса автобуса, \( v \) - швидкість автобуса, а потенційна енергія дорівнює 0 у даному випадку, оскільки автобус стоїть на місці, ми можемо записати:

\( \frac{1}{2} m v^2 = 0 + 0 \)

Звідси ми отримуємо:

\( \frac{1}{2} m v^2 = 0 \)

Тепер, потрібно розв"язати отримане рівняння щодо гальмівної сили \( F \). Ми можемо використати формулу для кінетичної енергії:

\( F \cdot s = \frac{1}{2} m v^2 \),

де \( s \) - відстань, на яку необхідно зупинити автобус.

Знаючи дані, ми можемо підставити їх у формулу:

\( F \cdot s = \frac{1}{2} \cdot 2000 \cdot 15^2 \)

Тепер нам залишилося розв"язати отримане рівняння щодо \( F \). Для цього поділимо обидві частини на \( s \):

\( F = \frac{1}{2} \cdot 2000 \cdot 15^2 \cdot \frac{1}{s} \)

Отже, гальмівну силу, яку необхідно застосувати, можемо обчислити за формулою:

\[ F = \frac{1}{2} \cdot 2000 \cdot 15^2 \cdot \frac{1}{s} \]