Какая скорость будет у автомобиля на прямолинейном участке дороги, если он начал ускоряться после нажатия на педаль

Кедр

49

Для решения этой задачи нам понадобятся основные физические формулы, связанные с движением тела:

1. Второй закон Ньютона: \(F = ma\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса тела, а \(a\) - ускорение.
2. Формула для ускорения: \(a = \frac{F}{m}\), где \(F\) - сила, а \(m\) - масса тела.
3. Формула для постоянного ускоренного движения: \(v = u + at\), где \(v\) - скорость, \(u\) - начальная скорость, \(a\) - ускорение и \(t\) - время.

В данной задаче известна сила тяги автомобиля (1 килоньтон) и пройденное расстояние (54 метра). Мы должны найти скорость автомобиля.

1. Найдем ускорение. Из второго закона Ньютона \(F = ma\) мы можем выразить ускорение: \(a = \frac{F}{m}\). В нашей задаче масса неизвестна, но она не влияет на решение, так как ускорение исчисляется везде. Поэтому мы можем просто подставить значение силы \(F = 1\) килоньтон, данные задачи обычно показывают начало графика, \(m\) исключается. Тогда \(a = \frac{1}{m}\). Обратите внимание, что сила тяги и сила трения, вызванного сопротивлением воздуха, здесь не учитывается.

2. Теперь воспользуемся формулой для постоянного ускоренного движения \(v = u + at\), где \(v\) - скорость, \(u\) - начальная скорость, \(a\) - ускорение и \(t\) - время. В данной задаче начальная скорость \(u = 0\), так как автомобиль начинает движение с места после нажатия на педаль газа. Расстояние \(s = 54\) метра. Задача требует найти скорость, поэтому нам нужно найти \(v\) при заданных значениях \(a\) и \(s\).

3. Подставим значения в формулу: \(v = 0 + a \cdot t\).

4. Округлим ответ до целого значения.

Теперь давайте найдем решение задачи.

Шаг 1: Найдем ускорение.
Ускорение \(a = \frac{1}{m}\), где \(m\) - масса тела. В нашей задаче масса неизвестна, поэтому просто подставим значение силы \(F = 1\) килоньтон.

Шаг 2: Найдем скорость.
Используем формулу для постоянного ускоренного движения \(v = u + at\), где \(u = 0\) - начальная скорость, \(a\) - ускорение и \(t\) - время. Мы не знаем время, но оно не влияет на поиск скорости (оно нужно только для расчета ускорения).

Шаг 3: Подставим значения и найдем скорость.
\(v = 0 + a \cdot t\).

Таким образом, скорость автомобиля на прямом участке дороги будет равна \(v\) м/c (метров в секунду).