Як змінилася кінетична енергія автомобіля при гальмуванні зі швидкості 50 км/год до 30 км/год? Яке значення має робота

Ветерок

24

Красиво и понятно оформим наш ответ:

Задача: Як змінилася кінетична енергія автомобіля при гальмуванні зі швидкості 50 км/год до 30 км/год? Яке значення має робота сили тертя на цьому відрізку? Яка маса автомобіля?

Решение:

Для начала, определимся с формулами, которые нам понадобятся:

Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется по формуле:

\[ KЭ = \frac{1}{2} m v^2 \]

где
\( m \) - масса автомобиля,
\( v \) - скорость автомобиля.

Работа силы трения (Р) равна произведению силы трения на перемещение:

\[ P = F \cdot d \]

где
\( F \) - сила трения,
\( d \) - перемещение.

Теперь подставим значения и посчитаем:

Для начала, вычислим изменение кинетической энергии.

Изначально автомобиль двигался со скоростью 50 км/ч.

\[ v_1 = 50 \, \text{км/ч} = \frac{50 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} \approx 13.89 \, \text{м/с} \]

Затем, автомобиль замедлился до скорости 30 км/ч.

\[ v_2 = 30 \, \text{км/ч} = \frac{30 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} \approx 8.33 \, \text{м/с} \]

Теперь, мы можем вычислить изменение кинетической энергии:

\[ \Delta KЭ = \frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2) = \frac{1}{2} m ((8.33)^2 - (13.89)^2) \]

Далее, найдем значение работы силы трения на этом участке.

Так как автомобиль замедлялся, сила трения будет действовать в противоположном направлении движения.

Соответственно, сила трения можно выразить как:

\[ F = - m a \]

где
\( a \) - ускорение автомобиля.

Так как у нас нет данных об ускорении, необходимо использовать другую формулу для работы силы трения:

\[ P = \mu m g d \]

где
\( \mu \) - коэффициент трения между поверхностями (безразмерная величина),
\( g \) - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с\(^2\)),
\( d \) - перемещение.

Теперь, мы можем вычислить значение работы силы трения:

\[ P = \mu m g d \]

Так как нам не известны значения коэффициента трения и перемещения, мы не можем точно вычислить работу силы трения. Необходима дополнительная информация.

Чтобы определить массу автомобиля, нужно знать либо вес автомобиля, либо ускорение, с которым автомобиль тормозит. Без этих данных, мы также не можем точно решить задачу.

В данной ситуации, нам не хватает информации для получения конкретного ответа. Необходимо предоставить дополнительные данные для решения задачи.