7. Автомобиль, который двигался со скоростью 72 км/ч, остановился через 3,4 секунды после столкновения с препятствием
7. Автомобиль, который двигался со скоростью 72 км/ч, остановился через 3,4 секунды после столкновения с препятствием. Сцепление автомобиля с асфальтом составляет 5880 Н. Импульс и масса автомобиля в момент столкновения: A) 2∙103 кг∙м/с; 1030 кг B) 20∙102 кг∙м/с; 1031 кг C) 20∙103 кг∙м/с; 103 кг D) 20∙105 кг∙м/с; 104 кг E) 20∙104 кг∙м/с
16.12.2023 16:44
Объяснение: Импульс — физическая величина, равная произведению массы на скорость тела. Он характеризует количество движения тела. Импульс можно выразить формулой: импульс (p) = масса (m) × скорость (v).
Для решения данной задачи нам даны следующие данные:
- Скорость автомобиля: 72 км/ч = 72 000 м/ч = 20 м/с (округленно).
- Время остановки автомобиля: 3,4 сек.
- Сцепление автомобиля с асфальтом: 5880 Н.
Нам нужно найти импульс и массу автомобиля в момент столкновения.
Импульс можно найти, зная его связь с массой и скоростью: p = m × v.
Имеем информацию о скорости автомобиля (v) и времени его остановки (t). Так как автомобиль полностью останавливается, то его скорость после столкновения равна 0 м/с. Используем второй закон Ньютона, который гласит, что сила (F), приложенная к телу, равна изменению импульса (p) в единицу времени: F = Δp/Δt.
В этой задаче мы можем считать, что сила торможения автомобиля равна силе сцепления с асфальтом: F = 5880 Н.
Используя формулу для разности импульсов (Δp = p - 0), мы можем выразить массу автомобиля (m) исходя из известных данных: m = Δp/v.
Подставив все известные значения, решим задачу.
Дополнительный материал: Для решения задачи по импульсу воспользуемся формулой: Δp = F × Δt, m = Δp/v, где Δp - разность импульсов, F - сила, Δt - время, v - скорость. В данной задаче F = 5880 Н, Δt = 3,4 сек и v = 20 м/с. Найдем сначала разность импульсов по формуле Δp = F × Δt, затем найдем массу автомобиля по формуле m = Δp/v.
Совет: Для лучшего понимания задачи по импульсу рекомендуется повторить основные определения и связи величин в этой теме. Также полезно знать, что импульс сохраняется взаимно при столкновении нескольких тел.
Упражнение: Найдите импульс и массу автомобиля в момент столкновения, используя данные из задачи.