На горизонтальном участке дороги автомобиль массой 5 тонн движется со скоростью 72 км/ч. Начиная торможение

Физика: Движение объекта при торможении с заблокированными колесами

Объяснение: Для решения этой задачи нам понадобится уравнение движения и уравнение трения для объекта, движущегося с заблокированными колесами. Уравнение движения выглядит следующим образом:

\[V = U + at\]

где V - конечная скорость, U - начальная скорость, а - ускорение и t - время.

Уравнение трения можно записать как:

\[F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{нормы}}\]

где F_{\text{трения}} - сила трения, \mu - коэффициент трения, F_{\text{нормы}} - сила нормального давления.

В данной задаче автомобиль движется со скоростью 72 км/ч и тормозит до скорости 36 км/ч. Мы можем использовать уравнение движения для определения времени, необходимого для такого изменения скорости.

1. Сначала найдем начальную скорость в м/с:
\[U = 72 \cdot \dfrac{1000}{3600} = 20 \, \text{м/с}\]

2. Затем найдем конечную скорость в м/с:
\[V = 36 \cdot \dfrac{1000}{3600} = 10 \, \text{м/с}\]

3. Так как автомобиль движется с заблокированными колесами, коэффициент трения будет равен 1.

4. Применим уравнение движения:
\[10 = 20 + a \cdot t\]
Мы знаем, что начальная скорость равна 20 м/с и конечная скорость равна 10 м/с.

5. Найдем ускорение:
\[a = \dfrac{10 - 20}{t}\]

6. Запишем уравнение трения:
\[F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{нормы}}\]
В данном случае сила трения равна массе автомобиля, умноженной на ускорение:
\[m \cdot a = \mu \cdot m \cdot g\]
где m - масса автомобиля и g - ускорение свободного падения.

7. Подставим выражение для ускорения из пункта 5:
\[m \cdot \left(\dfrac{10 - 20}{t}\right) = \mu \cdot m \cdot g\]

8. Теперь можем найти время t:
\[\dfrac{10 - 20}{t} = \mu \cdot g\]
\[t = \dfrac{10 - 20}{\mu \cdot g}\]

Пример:
Автомобиль массой 5 тонн движется со скоростью 72 км/ч. Он начинает торможение с заблокированными колесами. Через какое время автомобиль достигнет скорости 36 км/ч, учитывая коэффициент трения?

Совет:
Для понимания этой задачи важно знать уравнения движения и уравнения трения. Не забудьте преобразовать скорость из км/ч в м/с, чтобы использовать ее в расчетах. Разбейте задачу на последовательные шаги и внимательно следуйте им, чтобы избежать ошибок в расчетах.

Задание для закрепления:
Автомобиль массой 3 тонны движется со скоростью 60 км/ч. На какую скорость автомобиль должен замедлиться, чтобы время торможения составило 8 секунд? Учитывайте коэффициент трения 0,8.