Яка сила діє на автомобіль масою 4 т, коли він рухається зі стану спокою і пробігає 25 метрів досягнувши швидкості

Zagadochnyy_Peyzazh

53

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся некоторые физические принципы. Первый принцип - это второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на объект, равна произведению его массы на ускорение этого объекта. Второй принцип - это третий закон Ньютона, согласно которому на каждое действие действует равное по величине и противоположное по направлению противодействие.

Итак, посмотрим на задачу. У нас есть автомобиль массой 4 тонны, который движется из состояния покоя и пробегает 25 метров, достигая скорости 18 км/ч. Нам нужно найти силу, действующую на автомобиль и время, которое продолжает свое движение автомобиль.

Для начала, переведем скорость автомобиля в метры в секунду, так как это стандартная единица измерения в физике. Для этого нам понадобится знать, что 1 км/ч = 1000 м/3600 секунд = 5/18 м/с. Подставляя значения, получаем:

18 км/ч * (5/18 м/с) = 5 м/с

Теперь находим ускорение автомобиля, используя формулу \(a = \frac{{v - u}}{{t}}\), где \(v\) - конечная скорость, \(u\) - начальная скорость и \(t\) - время:

Мы знаем, что начальная скорость равна 0, так как автомобиль движется из состояния покоя:

\(a = \frac{{5 м/с - 0 м/с}}{{t}} = \frac{{5}}{{t}}\)

Теперь нам нужно найти силу, действующую на автомобиль. Используя второй закон Ньютона, мы можем записать:

\(F = m \cdot a\)

где \(m\) - масса автомобиля и \(a\) - его ускорение. Подставим значения:

\(F = 4 \, \text{тонны} \cdot \frac{{5}}{{t}} = \frac{{20}}{{t}}\) (кг м \({\text{/}}\) с²)

Итак, сила, действующая на автомобиль, равна \(\frac{{20}}{{t}}\) кг м \({\text{/}}\) с².

Теперь у нас осталось найти время, которое продолжает свое движение автомобиль. Мы знаем, что расстояние, пройденное автомобилем, равно 25 метрам. Мы можем использовать формулу для постоянно ускоренного движения:

\(s = ut + \frac{1}{2}at^2\)

где \(s\) - расстояние, \(u\) - начальная скорость (в данном случае 0), \(t\) - время и \(a\) - ускорение. Подставляем известные значения:

25 м = 0 м/с \(\cdot\) \(t\) + \(\frac{1}{2}\) \(\frac{5}{t}\) м/с² \(\cdot\) \(t²\)

25 м = \(\frac{1}{2}\) \(\frac{5}{t}\) м/с² \(\cdot\) \(t²\)

Упрощаем уравнение:

50 = 5t

Теперь делим обе части уравнения на 5:

10 = t

Таким образом, время, которое продолжает свое движение автомобиль, равно 10 секундам.

Итак, сила, действующая на автомобиль, составляет \(\frac{20}{t}\) кг м \({\text{/}}\) с², а время, которое продолжает свое движение автомобиль, равно 10 секундам.