Яку гальмівну силу повинно мати, щоб автобус зупинився? Водій автобуса на швидкості 15 м/с починає гальмувати

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы.

Первым шагом нам нужно найти ускорение автобуса при торможении. Для этого воспользуемся формулой второго закона Ньютона:

\[ F = ma \],

где \( F \) - сила, \( m \) - масса автобуса и \( a \) - ускорение.

Масса автобуса дана в задаче и составляет 2000 кг. Мы не знаем значение ускорения и ищем его. Выражаем ускорение \( a \) через силу \( F \) и массу автобуса \( m \):

\[ a = \frac{F}{m} \].

Затем мы воспользуемся формулой для нахождения пути \( s \), пройденного автобусом за время торможения:

\[ s = ut + \frac{1}{2}at^2 \],

где \( u \) - начальная скорость автобуса (в данном случае 15 м/с), \( t \) - время торможения.

Мы знаем начальную скорость \( u = 15 \, \text{м/с} \) и расстояние \( s = 120 \, \text{м} \), на котором автобус начинает тормозить.

Теперь мы можем приступить к решению задачи. Первым шагом найдем ускорение \( a \):

\[ a = \frac{F}{m} \].

Мы знаем, что сила \( F \) неизвестна, но в нашем случае это гальмівна сила, которую нам нужно найти. Подставим известные значения в формулу:

\[ a = \frac{F}{m} = \frac{F}{2000}. \]

Теперь воспользуемся формулой для нахождения пути \( s \):

\[ s = ut + \frac{1}{2}at^2. \]

Мы знаем, что начальная скорость \( u = 15 \) м/с, время торможения \( t \) не указано, и путь \( s = 120 \) м.

Подставим известные значения в формулу:

\[ 120 = 15t + \frac{1}{2}a t^2. \]

Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (\( a \) и \( t \)). Найдем \( a \) из первого уравнения и подставим его во второе уравнение. Как только найдем \( t \), сможем найти гальмівну силу \( F \).

Обратите внимание, что ускорение будет иметь отрицательное значение, так как автобус тормозит. Но для удобства расчетов мы будем использовать модуль значения ускорения.

Теперь давайте произведём расчёты.