Какими будут сила тяги и скорость автобуса в конце разгона, если движение автобуса при разгоне описывается уравнением
Какими будут сила тяги и скорость автобуса в конце разгона, если движение автобуса при разгоне описывается уравнением х=0,3t2, время разгона равно 20 секунд, коэффициент сопротивления движения составляет 0,04, и масса автобуса равна 13 тоннам?
15.12.2023 14:24
Объяснение: Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение движения, силу трения и второй закон Ньютона. Данное уравнение движения характеризуется формулой x = 0,3t², где x - пройденное расстояние, а t - время.
Первым шагом найдем скорость автобуса в конце разгона. Для этого возьмем производную от уравнения движения:
v = dx/dt
v = d(0,3t²)/dt
v = 0,6t
Теперь найдем силу трения с помощью формулы Fтр = µN, где Fтр - сила трения, µ - коэффициент сопротивления движения, N - нормальная сила. Нормальная сила выражается через массу тела и ускорение свободного падения:
N = mg
N = (13 тонн) * (9,8 м/с²)
N = 127,4 кН
Fтр = µN
Fтр = 0,04 * 127,4 кН
Fтр = 5,1 кН
Наконец, найдем силу тяги в конце разгона. Сила тяги равна сумме силы трения и произведения массы автобуса на его ускорение:
Fтяг = Fтр + ma
Fтяг = 5,1 кН + (13000 кг * 0,6 м/с²)
Fтяг ≈ 5,1 кН + 7,8 кН
Fтяг ≈ 12,9 кН
Таким образом, сила тяги автобуса в конце разгона составит приблизительно 12,9 кН, а его скорость будет равна 0,6t, где t - время разгона.
Совет: Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется ознакомиться с основами физики, включающими в себя законы движения и силы, чтобы правильно применить их к данной задаче.
Задание для закрепления: Какова будет сила трения автомобиля массой 1200 кг, движущегося со скоростью 30 м/с, если коэффициент сопротивления движения составляет 0,2? Ответ представьте в ньютонах.