Каково время, потраченное на торможение, если масса поезда составляет 2200 тонн, скорость движения составляет 54 км/ч
Каково время, потраченное на торможение, если масса поезда составляет 2200 тонн, скорость движения составляет 54 км/ч, а сопротивление движению составляет 88 килоньютонов? Каков импульс тела?
Лебедь 39
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать законы физики, связанные с движением тела и силой торможения.В данной задаче у нас есть данные о массе поезда (2200 тонн), скорости движения (54 км/ч) и сопротивлении движению (88 килоньютонов). Нам нужно найти время, потраченное на торможение, а также импульс тела.
Шаг 1: Переведем скорость из километров в метры в секунду, так как в системе СИ удобнее работать с метрическими единицами. Для этого надо разделить скорость на 3,6 (так как 1 час содержит 3600 секунд, а в 1 километре 1000 метров).
Шаг 2: Теперь используем второй закон Ньютона, который говорит, что сила равна произведению массы на ускорение.
Здесь сила - сила торможения, масса - масса поезда, а ускорение - это изменение скорости за единицу времени.
Шаг 3: Нам нужно найти ускорение. Для этого воспользуемся формулой:
Где F - сила торможения, m - масса поезда.
Таким образом, ускорение равно:
Шаг 4: Чтобы найти время, потраченное на торможение, воспользуемся уравнением движения:
где v - конечная скорость (0 м/с, так как поезд должен остановиться), u - начальная скорость (150 м/с), a - ускорение (0.04 м/с^2), t - время.
Меняем уравнение, чтобы найти время:
Подставляем значения:
Таким образом, время, потраченное на торможение, составляет 3750 секунд или 62.5 минуты.
Шаг 5: Импульс тела можно определить по формуле:
где m - масса поезда, v - скорость поезда.
Подставим значения в формулу:
Импульс тела равен нулю, так как скорость поезда после торможения равна нулю.
Итак, ответы на задачу:
Время, потраченное на торможение, составляет 3750 секунд или 62.5 минут.
Импульс тела равен нулю.