Какое расстояние пройдет трамвай после остановки двигателя, если его скорость уменьшится в 4 раза? Скорость трамвая
Какое расстояние пройдет трамвай после остановки двигателя, если его скорость уменьшится в 4 раза? Скорость трамвая на данный момент составляет 28,8 км/ч, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05.
24.12.2023 00:30
Инструкция:
Для решения данной задачи нам понадобится знание формулы расстояния, пройденного во времени с постоянным ускорением:
\[ S = \frac{v_i + v_f}{2} \cdot t \]
где:
- \( S \) - расстояние, пройденное трамваем
- \( v_i \) - начальная скорость трамвая
- \( v_f \) - конечная скорость трамвая
- \( t \) - время, в течение которого трамвай уменьшит скорость
Сначала нам нужно найти конечную скорость трамвая. Учитывая, что скорость уменьшилась в 4 раза, новая скорость будет равна:
\[ v_f = \frac{v_i}{4} = \frac{28.8}{4} \, \text{км/ч} \]
Затем мы найдем время, используя соотношение:
\[ v_f = a \cdot t \]
где:
- \( a \) - ускорение трамвая
- \( t \) - время
Ускорение можно найти, учитывая коэффициент сопротивления движению:
\[ a = g \cdot \mu \]
где:
- \( g \) - ускорение свободного падения (около 9.8 \, \text{м/с}^2)
- \( \mu \) - коэффициент сопротивления движению (0.05)
Затем мы конвертируем скорость и ускорение из км/ч в м/с, чтобы получить правильные единицы измерения для вычислений.
И наконец, мы находим расстояние, используя формулу:
\[ S = \frac{v_i + v_f}{2} \cdot t \]
Демонстрация:
Дано:
- \( v_i = 28.8 \, \text{км/ч} \)
- \( v_f = \frac{v_i}{4} = \frac{28.8}{4} \, \text{км/ч} \)
- \( \mu = 0.05 \)
1. Найдем ускорение:
\[ a = g \cdot \mu = 9.8 \cdot 0.05 \, \text{м/с}^2 \]
2. Конвертируем скорость:
\[ v_i = 28.8 \, \text{км/ч} \cdot \frac{1000}{3600} \, \text{м/с} = 8 \, \text{м/с} \]
\[ v_f = \frac{v_i}{4} = \frac{8}{4} \, \text{м/с} = 2 \, \text{м/с} \]
3. Найдем время:
\[ v_f = a \cdot t \]
\[ t = \frac{v_f}{a} \]
4. Подставляем значения в формулу расстояния:
\[ S = \frac{v_i + v_f}{2} \cdot t \]
Совет:
Перед тем, как начать решать данную задачу, важно привести все значения к одним единицам измерения (например, к метрам и секундам), чтобы избежать путаницы и ошибок.
Задание:
У автомобиля начальная скорость равна 72 км/ч. Сила трения противодействия движению равна 400 Н. Найдите время, через которое автомобиль остановится.