1) під час аварійного гальмування на сухому асфальті автомобіль рухається з прискоренням 8 м/с². чому дорівнює гальмівний шлях автомобіля за швидкості 72 км/год?
2) за який час автомобіль, рухаючись із стану спокою з прискоренням 0,6м/с² ,пройде шлях 30м?
Answers & Comments
Ответ:
1)Спочатку потрібно перевести швидкість автомобіля з км/год до м/с:
72 км/год = (72 * 1000 м) / (60 * 60 с) = 20 м/с
За формулою кінетичної енергії, зв'язаної з рухом тіла зі швидкістю v і масою m, енергію, що витрачається на гальмування, можна виразити як:
E = (1/2) * m * v^2
Ця енергія повинна дорівнювати кінетичній енергії, яку має автомобіль на початку гальмування. Якщо вважати, що на початку гальмування автомобіль мав ту ж саму швидкість 20 м/с, то енергія, що витрачається на гальмування, дорівнюватиме:
E = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * m * (20 м/с)^2 = 200 m * кг * м/с^2 = 200 м*Н
Для того, щоб зупинити автомобіль, гальмівна сила повинна бути рівною силі тертя між колесами і дорогою, що дорівнює:
F = m * a
де m - маса автомобіля, a - прискорення гальмування. Тому:
F = m * a = m * 8 м/с²
Гальмівний шлях автомобіля дорівнює відстані, на яку зупиняється автомобіль за умови рівномірного приторможування з прискоренням a. Для цього можна скористатися формулою:
S = (v^2 - u^2) / (2 * a)
де u - початкова швидкість, v - кінцева швидкість, а - прискорення гальмування. У нашому випадку автомобіль зупиняється повністю, тому v = 0. Тоді:
S = (v^2 - u^2) / (2 * a) = (0 - (20 м/с)^2) / (2 * 8 м/с²) = 50 м
Отже, гальмівний шлях автомобіля за швидкості 72 км/
2)Для знаходження часу руху автомобіля можна скористатися формулою руху зі сталим прискоренням:
S = (1/2) * a * t^2 + v₀ * t
де S - пройдений шлях, a - прискорення, t - час руху, v₀ - початкова швидкість (в нашому випадку, відсутня, оскільки автомобіль рухається зі стану спокою). Розв'язуючи цю формулу для часу, отримаємо:
t = sqrt(2 * S / a)
Підставляючи дані, отримуємо:
t = sqrt(2 * 30 м / 0,6 м/с²) ≈ 7,75 с
Отже, автомобіль пройде шлях 30 м з прискоренням 0,6 м/с² за близько 7,75 с.