Какую силу торможения будет испытывать автомобиль массой 1 тонна, двигающийся по горизонтальной дороге со скоростью

Misticheskiy_Podvizhnik

30

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, равная произведению массы и ускорения, является причиной изменения движения объекта. В данном случае нам даны масса автомобиля, время остановки и начальная скорость, и мы должны найти силу торможения.

Сначала нам нужно выразить начальную скорость и конечную скорость в подходящих для использования единицах измерения. Дано, что начальная скорость автомобиля составляет 54 км/ч. Чтобы преобразовать ее в м/с, мы делим ее на 3,6 (так как 1 км/ч = 0,277 м/с). Таким образом, начальная скорость автомобиля составляет:

\[v_i = 54 \, \text{км/ч} \times \frac{1 \, \text{м/с}}{3.6 \, \text{км/ч}} = 15 \, \text{м/с}\]

Конечная скорость равна 0 м/с, так как автомобиль полностью останавливается.

Следующим шагом является определение изменения скорости автомобиля. В данном случае, изменение скорости будет равно начальной скорости минус конечная скорость:

\[\Delta v = v_f - v_i = 0 - 15 \, \text{м/с} = -15 \, \text{м/с} \]

Отрицательный знак означает, что скорость изменяется в противоположном направлении от начальной скорости.

Теперь нам нужно найти ускорение, используя формулу:

\[ a = \frac{\Delta v}{t}\]

где \(\Delta v\) - изменение скорости, а \(t\) - время.

В данном случае, \(\Delta v = -15 \, \text{м/с}\) и \(t = 10 \, \text{с}\). Подставим значения в формулу:

\[ a = \frac{-15 \, \text{м/с}}{10 \, \text{с}} = -1.5 \, \text{м/с}^2\]

Теперь мы можем вычислить силу торможения, умножив массу автомобиля на ускорение:

\[ F = m \cdot a = 1000 \, \text{кг} \cdot (-1.5 \, \text{м/с}^2) = -1500 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила торможения, которую испытывает автомобиль массой 1 тонна, двигающийся со скоростью 54 км/ч и полностью останавливающийся за 10 секунд, равна -1500 Ньютона. Отрицательный знак говорит о том, что сила торможения направлена противоположно движению автомобиля.