Какой будет скорость автобуса в конце разгона при ускорении от остановки, если его масса составляет 5 тонн, двигатель

Физика: Скорость автобуса в конце разгона

Описание:

Чтобы решить эту задачу, мы будем использоватьо законы Ньютона и понятие равнодействующей силы.

Первый закон Ньютона гласит, что объект будет оставаться в покое или двигаться равномерно прямолинейно, если на него не действуют силы или если сумма всех действующих сил равна нулю.

Сумма сил, действующих на автобус во время разгона, состоит из двух компонент:
1) Сила тяги мотора вперед (положительная);
2) Сила трения в обратном направлении (отрицательная).

Используем формулу:
ΣF = ma,

где ΣF - сумма всех сил, действующих на автобус,
m - масса автобуса,
a - ускорение автобуса.

Таким образом, ΣF = Ftяги - Ftрения,

где Ftяги - сила тяги мотора,
Ftрения - сила трения.

Сила трения можно выразить через коэффициент трения (µ) и нормальную силу (Fn):
Ftрения = µ * Fn.

В нашем случае, Ftтяги = 5 кН = 5000 Н,
m = 5 тонн = 5000 кг,
µ = 0,05.

Таким образом, мы можем перейти к следующему шагу и найти силу трения:
Ftтяги - Ftтрения = ma,
Ftтяги - µ * Fn = ma.

Мы знаем, что Fn = mg,
где g - ускорение свободного падения.

Таким образом, мы можем переписать наше уравнение в следующей форме:
Ftтяги - µmg = ma.

Решив это уравнение относительно а, получим:
a = (Ftтяги - µmg) / m.

Теперь мы можем найти конечную скорость автобуса, используя формулу равномерно прямолинейного движения:
v = u + at,

где v - конечная скорость автобуса,
u - начальная скорость (в данном случае автобус находится в покое, поэтому u = 0),
a - ускорение автобуса,
t - время разгона.

Пример использования:

Пусть время разгона автобуса составляет 10 секунд.

Сначала найдем ускорение автобуса:
a = (5000 Н - 0,05 * 5000 кг * 9,8 м/с²) / 5000 кг = 2 м/с².

Теперь найдем конечную скорость автобуса:
v = 0 + 2 м/с² * 10 сек = 20 м/с.

Таким образом, скорость автобуса в конце разгона составит 20 м/с.

Совет:

Прежде чем приступить к решению задачи, всегда убедитесь, что вы четко понимаете исходные данные и умеете применить соответствующие законы и формулы. Также не забывайте правильно указывать единицы измерения при решении задач.

Упражнение:

Автомобиль массой 1200 кг движется по горизонтальной дороге. Сила трения составляет 400 Н. Какое ускорение развивает автомобиль?