Найдите расстояние, на котором автобус остановится, если он движется со скоростью 72 км/ч и перед ним находится
Найдите расстояние, на котором автобус остановится, если он движется со скоростью 72 км/ч и перед ним находится препятствие, на которое он открывает расстояние в 100 метров. Трение колес автобуса о дорогу задано коэффициентом.
23.12.2023 02:39
Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобится знание законов физики, а именно законов движения и закона трения. При движении автобуса со скоростью 72 км/ч мы должны найти расстояние, на котором он остановится.
Первым шагом нам нужно перевести скорость автобуса в метры в секунду, так как коэффициент трения колес задан в метрах. Для этого мы делим 72 км/ч на 3,6 (так как 1 час = 3600 секунд) и получаем скорость автобуса в м/с как 20 м/с (округляя до целого).
Затем мы используем уравнение движения, чтобы найти время, за которое автобус остановится полностью. Уравнение движения выглядит следующим образом: v^2 = u^2 + 2as, где v - конечная скорость (равна нулю в данном случае), u - начальная скорость, a - ускорение, s - расстояние.
Мы знаем, что начальная скорость u равна 20 м/с, расстояние s равно 100 метров, а конечная скорость v равна нулю (так как автобус остановится). Мы заменяем значения в уравнение и находим ускорение a.
Далее, мы используем уравнение трения: Fтр = μN, где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция. Сила трения равна массе автобуса, умноженной на ускорение a.
Наконец, мы используем уравнение движения, чтобы найти расстояние торможения. Уравнение выглядит следующим образом: s = ut + (1/2)at^2, где s - расстояние торможения, u - начальная скорость, a - ускорение, t - время.
Подставляем известные значения и находим расстояние, на котором автобус остановится.
Доп. материал:
Задача: Найдите расстояние, на котором автобус остановится, если он движется со скоростью 72 км/ч и перед ним находится препятствие, на которое он открывает расстояние в 100 метров. Трение колес автобуса задано коэффициентом 0,8.
Решение:
1. Переводим скорость автобуса в м/с: 72 км/ч = 20 м/с (округляем до целого).
2. Находим ускорение a, используя уравнение движения: 0 = 20^2 + 2a * 100.
Получаем a = -2 м/с^2 (отрицательное значение указывает на замедление).
3. Вычисляем силу трения: Fтр = μN = μ * mg, где m - масса автобуса, g - ускорение свободного падения.
4. Подставляем известные значения в уравнение трения и находим силу трения.
5. Используем уравнение движения, чтобы найти время t, за которое автобус остановится: 0 = 20 + (-2) * t.
Получаем t = 10 секунд.
6. Подставляем значения в уравнение движения и находим расстояние торможения:
s = 20 * 10 + (1/2) * (-2) * 10^2 = 200 - 100 = 100 метров.
Совет: Чтобы лучше понять данную тему и применять уравнения в задачах, рекомендуется изучить основы физики, включая законы движения и трения. Также полезно практиковаться в решении подобных задач и привлекать графики для визуализации процесса остановки автобуса.
Задача для проверки:
Автомобиль движется со скоростью 30 м/с и тормозит с ускорением 4 м/с^2. Какое расстояние он пройдет, чтобы остановиться полностью? (Используйте уравнение движения для решения задачи).