На изображении номер 2 изображен график, показывающий, как изменяется скорость движения мальчика на электросамокате

  • 59
На изображении номер 2 изображен график, показывающий, как изменяется скорость движения мальчика на электросамокате со временем. Общая масса мальчика и электросамоката составляет 75 кг. Рассчитайте силу торможения электросамоката и расстояние, которое преодолевает электросамокат за 30 времени.
Zolotoy_Ray
28
Решение:

1. Расчет силы торможения:

Сила торможения определяется по формуле второго закона Ньютона:

\[F = m \cdot a\],

где:
\(F\) - сила торможения,
\(m = 75\) кг - общая масса мальчика и электросамоката,
\(a\) - ускорение, которое можно найти по графику изменения скорости.

2. Найдем ускорение:

Ускорение - это изменение скорости на единицу времени. Из графика мы видим, что скорость уменьшается.

3. Расчет ускорения:

По графику необходимо найти скорость в начале и конце участка движения за период торможения. После этого, ускорение рассчитывается по формуле:

\[a = \frac{{V_{кон} - V_{нач}}}{{t}}\],

где:
\(V_{кон}\) - конечная скорость,
\(V_{нач}\) - начальная скорость,
\(t = 30\) сек - время движения.

4. Подставляем значения:

\(V_{нач} = 10\) м/с (начальная скорость),
\(V_{кон} = 0\) м/с (конечная скорость).

\[a = \frac{{0 - 10}}{{30}} = -0.33 \text{ м/с}^2\].

5. Вычислим силу торможения:

\[F = m \cdot a = 75 \cdot (-0.33) = -24.75 \text{ Н}\].

Следовательно, сила торможения равна 24.75 Н.

6. Расчет пройденного расстояния:

Зная силу торможения, можно найти расстояние, которое преодолел электросамокат за время торможения. Для этого используем формулу для расчета пути:

\[s = v_{нач} \cdot t + \frac{{at^2}}{2}\],

где:
\(s\) - расстояние,
\(v_{нач} = 10\) м/с - начальная скорость,
\(t = 30\) сек - время движения,
\(а = -0.33\) м/с\(^2\) - ускорение.

7. Подставляем значения:

\[s = 10 \cdot 30 + \frac{{(-0.33) \cdot 30^2}}{2} = 300 - 14.85 = 285.15 \text{ м}\].

Таким образом, электросамокат преодолел 285.15 м за 30 секунд торможения.