Какую силу тяги приобрел автомобиль массой 3т через 20с после начала движения, если его скорость составляет 54км/час?

Karamel

31

Для решения данной задачи, нам понадобятся некоторые физические законы и формулы.

Первым шагом, давайте переведем скорость автомобиля из километров в метры в секунду.

Известно, что 1 км/час = \( \frac{1000}{3600} \) м/с. Поэтому, чтобы перевести 54 км/час в м/с, мы будем использовать следующую формулу:

\[ \text{Скорость (м/с)} = \frac{54 \cdot 1000}{3600} \]

Вычисляя данное выражение, получаем:

\[ \text{Скорость (м/с)} = 15 \, \text{м/с} \]

Теперь давайте вспомним второй закон Ньютона, который говорит о том, что сила равна произведению массы на ускорение. В данном случае, мы знаем массу автомобиля (3 тонны), и нам нужно найти ускорение.

Ускорение можно найти с помощью формулы:

\[ \text{Ускорение} = \frac{\text{Изменение скорости}}{\text{Изменение времени}} \]

Известно, что изначальная скорость автомобиля равна 0 м/с (так как мы рассматриваем начало движения), а конечная скорость равна 15 м/с (полученная в предыдущем шаге). Из условия задачи также известно, что время составляет 20 секунд. Подставив значения в формулу, получаем:

\[ \text{Ускорение} = \frac{15 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с}}{20 \, \text{с}} \]

Вычисляя данное выражение, получаем:

\[ \text{Ускорение} = 0.75 \, \text{м/с}^2 \]

Теперь, осталось только найти силу тяги. Подставим полученное значение ускорения и массу автомобиля в формулу второго закона Ньютона:

\[ \text{Сила тяги} = \text{Масса} \cdot \text{Ускорение} \]

Подставив значения, получаем:

\[ \text{Сила тяги} = 3 \, \text{тонны} \cdot 0.75 \, \text{м/с}^2 \]

Чтобы получить ответ в наиболее удобной для понимания форме, давайте переведем массу автомобиля из тонн в килограммы:

1 тонна = 1000 кг. Поэтому, массу автомобиля в килограммах можно выразить как:

3 тонны = 3 * 1000 кг = 3000 кг

Подставив полученные значения, получаем:

\[ \text{Сила тяги} = 3000 \, \text{кг} \cdot 0.75 \, \text{м/с}^2 \]

Вычисляя данное выражение, получаем:

\[ \text{Сила тяги} = 2250 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила тяги автомобиля массой 3 тонны через 20 секунд после начала движения составляет 2250 Ньютонов.