В какой момент времени t автомобиль массой 2000 кг, движущийся со скоростью 5 м/с, начинает испытывать силу F
В какой момент времени t автомобиль массой 2000 кг, движущийся со скоростью 5 м/с, начинает испытывать силу F = 400 Н, которая сонаправлена с его начальной скоростью? Найти скорость автомобиля через время t.
Магический_Тролль 70
Для решения данной задачи нам понадобится второй закон Ньютона, который гласит, что сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:\[\sum F = m \cdot a\]
Где:
\(\sum F\) - сумма всех сил, действующих на тело,
\(m\) - масса тела,
\(a\) - ускорение тела.
В нашей задаче автомобиль начинает испытывать силу, которая сонаправлена с его начальной скоростью. Это значит, что сила действует в направлении движения автомобиля.
Сила, равная 400 Н, является внешней силой, поэтому мы можем записать:
\(\sum F = F_{\text{{внеш}}} = 400 \, \text{{Н}}\)
Масса автомобиля равна 2000 кг:
\(m = 2000 \, \text{{кг}}\)
Теперь мы можем найти ускорение автомобиля, подставив известные значения во второй закон Ньютона:
\(\sum F = m \cdot a\)
\(400 \, \text{{Н}} = 2000 \, \text{{кг}} \cdot a\)
Теперь найдем ускорение автомобиля:
\(a = \frac{{400 \, \text{{Н}}}}{{2000 \, \text{{кг}}}}\)
\(a = 0,2 \, \text{{м/с}}^2\)
Ускорение автомобиля равно 0,2 м/с².
Чтобы найти скорость автомобиля через время, мы можем воспользоваться формулой скорости:
\[v = v_0 + a \cdot t\]
Где:
\(v\) - скорость автомобиля через время,
\(v_0\) - начальная скорость автомобиля,
\(a\) - ускорение автомобиля,
\(t\) - время.
Начальная скорость автомобиля составляет 5 м/с:
\(v_0 = 5 \, \text{{м/с}}\)
Подставим все известные значения в формулу скорости:
\(v = 5 \, \text{{м/с}} + 0,2 \, \text{{м/с}}^2 \cdot t\)
Таким образом, скорость автомобиля через время \(t\) равна \(5 \, \text{{м/с}} + 0,2 \, \text{{м/с}}^2 \cdot t\).