Каков относительный тормозной путь двух автомобилей с разной массой, движущихся со скоростями v1 = 40 км/ч и v2
Каков относительный тормозной путь двух автомобилей с разной массой, движущихся со скоростями v1 = 40 км/ч и v2 = 80 км/ч, при одинаковом коэффициенте трения колес о землю и ускорении свободного падения, равном 10 м/с²?
24.11.2023 10:42
Объяснение:
Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о тормозном пути и формуле для его вычисления. Тормозной путь является расстоянием, которое проходит автомобиль после того, как водитель нажимает на педаль тормоза до полной остановки.
Давайте вспомним формулу для вычисления тормозного пути:
\[ D = \frac{{v^2}}{{2 \cdot a}} \],
где:
- D - тормозной путь,
- v - скорость автомобиля,
- a - ускорение свободного падения.
Мы знаем, что первый автомобиль движется со скоростью v1 = 40 км/ч (чтобы перевести в м/с, нужно поделить на 3,6) и второй автомобиль движется со скоростью v2 = 80 км/ч. Ускорение свободного падения равно 10 м/с². Мы также знаем, что коэффициент трения колес о землю одинаков для обоих автомобилей.
Теперь мы можем использовать формулу для вычисления тормозного пути для каждого автомобиля, заменяя известные значения:
Для первого автомобиля (v1 = 40 км/ч):
\[ D_1 = \frac{{(40 \, км/ч)^2}}{{2 \cdot 10 \, м/с^2}} = \frac{{(40 \cdot \frac{{1000}}{{3600}})^2}}{{2 \cdot 10}} \]
Для второго автомобиля (v2 = 80 км/ч):
\[ D_2 = \frac{{(80 \, км/ч)^2}}{{2 \cdot 10 \, м/с^2}} = \frac{{(80 \cdot \frac{{1000}}{{3600}})^2}}{{2 \cdot 10}} \]
Подставив значения в эти формулы, можно вычислить тормозные пути каждого автомобиля.
Дополнительный материал:
Задача: Вычислите относительный тормозной путь двух автомобилей с разной массой, движущихся со скоростями v1 = 40 км/ч и v2 = 80 км/ч при одинаковом коэффициенте трения колес о землю и ускорении свободного падения, равном 10 м/с².
Совет:
Один из способов лучше понять физические законы и формулы - это проводить много практических экспериментов или использовать демонстрационные модели. Наблюдение реальных примеров помогает визуализировать теоретические концепции и улучшает понимание.
Задание для закрепления:
У автомобилей масса разная: первый автомобиль имеет массу m1 = 1000 кг, второй автомобиль имеет массу m2 = 2000 кг. Вычислите относительный тормозной путь для каждого автомобиля на данной скорости.
Описание: Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Относительный тормозной путь (S) зависит от начальной скорости (v), массы автомобиля (m), коэффициента трения колес о землю (μ), и ускорения свободного падения (g).
Относительный тормозной путь автомобиля можно выразить следующей формулой:
S = (v² - u²) / (2μg),
где v - начальная скорость автомобиля, u - конечная скорость (равная нулю в данном случае), μ - коэффициент трения колес о землю, g - ускорение свободного падения.
Для первого автомобиля (автомобиль 1) с начальной скоростью v1 = 40 км/ч, тормозной путь будет:
S1 = (40² - 0²) / (2*μ*10),
Для второго автомобиля (автомобиль 2) с начальной скоростью v2 = 80 км/ч, тормозной путь будет:
S2 = (80² - 0²) / (2*μ*10),
Таким образом, мы можем рассчитать относительный тормозной путь обоих автомобилей.
Например:
Если коэффициент трения колес о землю (μ) равен 0.5, мы можем рассчитать тормозные пути обоих автомобилей следующим образом:
Для автомобиля 1: S1 = (40² - 0²) / (2*0.5*10) = 40 м.
Для автомобиля 2: S2 = (80² - 0²) / (2*0.5*10) = 320 м.
Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с основами физики и законами сохранения энергии. Это поможет вам лучше понять взаимосвязь между скоростью, массой и тормозным путем автомобилей. Также, обратите внимание на значения коэффициента трения колес и ускорения свободного падения, так как они влияют на итоговые результаты.
Закрепляющее упражнение:
Вам даны две задачи с автомобилями, имеющими начальные скорости v1 = 60 км/ч и v2 = 90 км/ч. Коэффициент трения колес о землю равен 0.4, а ускорение свободного падения равно 9.8 м/с². Рассчитайте относительные тормозные пути для обоих автомобилей.