Что нужно найти в данной ситуации, когда автомобиль массой m начинает движение с места и проходит расстояние

  • 65
Что нужно найти в данной ситуации, когда автомобиль массой m начинает движение с места и проходит расстояние s по горизонтальной дороге за время t, а коэффициент сопротивления движения равен мю? Итак, требуется переформулировать следующие вопросы:

1) Какова скорость автомобиля в конце разгона?
2) Какова приобретенная кинетическая энергия автомобиля?
3) Какую работу совершает автомобиль для преодоления силы трения?
4) Какова полезная мощность автомобиля?

Значения переменных: s=100м, t=5с, m=3кг, мю=0,07.
Арсений
48
Хорошо, давайте решим каждую из этих задач по порядку.

1) Для определения скорости автомобиля в конце разгона воспользуемся формулой для скорости:

\[v = \frac{s}{t}\]

где \(v\) - скорость, \(s\) - расстояние, \(t\) - время.

Подставляя известные значения, получаем:

\[v = \frac{100 \, \text{м}}{5 \, \text{с}} = 20 \, \text{м/с}\]

Таким образом, скорость автомобиля в конце разгона составляет 20 м/с.

2) Чтобы найти приобретенную кинетическую энергию автомобиля, воспользуемся формулой:

\[E = \frac{1}{2} m v^2\]

где \(E\) - кинетическая энергия, \(m\) - масса автомобиля, \(v\) - скорость автомобиля.

Подставляя известные значения, получаем:

\[E = \frac{1}{2} \cdot 3 \, \text{кг} \cdot (20 \, \text{м/с})^2 = 600 \, \text{Дж}\]

Таким образом, приобретенная кинетическая энергия автомобиля составляет 600 Дж.

3) Для определения работы, совершаемой автомобилем для преодоления силы трения, воспользуемся формулой:

\[W = F \cdot d\]

где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(d\) - расстояние.

Сила трения можно определить как произведение массы автомобиля на ускорение, вызванное трением:

\[F = m \cdot g \cdot \mu\]

где \(m\) - масса автомобиля, \(g\) - ускорение свободного падения, \(\mu\) - коэффициент сопротивления движения.

Заменим значение силы в формуле работы:

\[W = m \cdot g \cdot \mu \cdot d\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[W = 3 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0,07 \cdot 100 \, \text{м} = 205,8 \, \text{Дж}\]

Таким образом, автомобиль совершает работу в 205,8 Дж для преодоления силы трения.

4) Чтобы определить полезную мощность автомобиля, воспользуемся формулой:

\[P = \frac{W}{t}\]

где \(P\) - мощность, \(W\) - работа, \(t\) - время.

Подставляя известные значения, получаем:

\[P = \frac{205,8 \, \text{Дж}}{5 \, \text{с}} = 41,16 \, \text{Вт}\]

Таким образом, полезная мощность автомобиля составляет 41,16 Вт.

Я надеюсь, что эти развернутые ответы помогли вам понять задачу и решение. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.