Какая сила действует на ремень безопасности водителя массой 100 кг, если его автомобиль теряет скорость от 108 км/ч

  • 33
Какая сила действует на ремень безопасности водителя массой 100 кг, если его автомобиль теряет скорость от 108 км/ч до 0 за 6 секунд на плоском участке дороги и предполагается, что ремень безопасности является единственной силой, действующей на водителя в горизонтальном направлении?
Skvoz_Ogon_I_Vodu
60
Чтобы найти силу, действующую на ремень безопасности водителя, мы можем использовать второй закон Ньютона - \(F = ma\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса и \(a\) - ускорение.

В данной задаче нам известна масса водителя, равная 100 кг, а также изменение скорости и время, за которое происходит это изменение. Для начала, нам необходимо определить ускорение водителя.

Ускорение можно найти, используя следующую формулу: \(a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\), где \(\Delta v\) - изменение скорости и \(\Delta t\) - изменение времени.

Из условия задачи, изменение скорости \(\Delta v\) равно разнице между начальной и конечной скоростями: \(\Delta v = v_{\text{конечное}} - v_{\text{начальное}}\).

После этого можно вставить значения в формулу и рассчитать ускорение:

\[
a = \frac{{0 - 108}}{{6}} = -18 \, \text{м/с}^2
\]

Отрицательное значение ускорения означает, что автомобиль замедляется.

Теперь, когда у нас есть ускорение, мы можем найти силу, действующую на водителя, используя формулу \(F = ma\):

\[
F = 100 \cdot (-18) = -1800 \, \text{Н}
\]

Ответ: Сила, действующая на ремень безопасности водителя, равна 1800 Н и направлена в противоположную сторону движения автомобиля.