Якою є швидкість руху трактора масою 12 т, коли він піднімається в гору під кутом нахилу 30 градусів і має коефіцієнт
Якою є швидкість руху трактора масою 12 т, коли він піднімається в гору під кутом нахилу 30 градусів і має коефіцієнт опору 0,3? Всього потужність трактора становить 95,7 одиниць.
30.11.2023 09:06
Пояснение:
Для расчета скорости движения тректора в гору, нам понадобятся несколько величин: масса тректора, угол наклона и коэффициент сопротивления.
Для начала определим компоненты силы, действующей на тректор. Первая составляющая - сила тяжести, которая равна произведению массы тректора на ускорение свободного падения, примерное значение которого равно 9,8 м/с^2. Вторая составляющая - сила, вызванная наклоном плоскости движения, равна синусу угла наклона, умноженному на силу тяжести.
Теперь мы можем найти силу сопротивления. Для этого умножим коэффициент сопротивления на сумму силы тяжести и силы наклона.
Для расчета скорости тректора в гору, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на объект, равна произведению массы на ускорение. В этом случае суммой сил будет сила тяжести минус сила сопротивления.
Окончательно, чтобы найти скорость тректора, мы можем разделить сумму сил на массу тректора. Ответ будет выражен в м/с.
Дополнительный материал:
Масса тректора: 12 тонн (12 000 кг)
Угол наклона: 30 градусов
Коэффициент сопротивления: 0,3
Потужность тректора: 95,7 (единицы)
Сначала найдем силу тяжести и силу наклона. Сила тяжести равна 12000 кг * 9,8 м/с^2 = 117600 Н.
Сила, вызванная наклоном плоскости, равна 117600 Н * sin(30°) = 58800 Н.
Далее найдем силу сопротивления, умножив коэффициент сопротивления на сумму силы тяжести и силы наклона:
Сила сопротивления = 0,3 * (117600 Н + 58800 Н) = 52440 Н.
Теперь найдем сумму сил, действующих на тректор:
Сумма сил = 117600 Н - 52440 Н = 65160 Н.
И, наконец, найдем скорость тректора, разделив сумму сил на массу тректора:
Скорость = 65160 Н / 12000 кг ≈ 5,43 м/с.
Совет:
Чтобы проще понять эту тему и в основном физику, полезно знать основные законы физики и иметь представление об использовании векторов для разрешения сил на компоненты. Также полезно иметь ясное представление о силе тяжести, синусе и косинусе угла наклона.
Закрепляющее упражнение:
Предположим, что тректор массой 15 т поднимается под углом 45 градусов на склоне. Коэффициент сопротивления равен 0,2. Мощность тректора составляет 110,5 одиницы. Какова будет скорость тректора? (ответ выразите в м/с)
Инструкция: Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для вычисления силы трения. Также мы можем использовать формулу для вычисления суммарной силы, действующей на трактор.
Сила трения можно найти, умножив коэффициент трения на нормальную силу. Нормальная сила равна произведению массы трактора на ускорение свободного падения, где ускорение свободного падения составляет около 9.8 м/с² на поверхности Земли.
Таким образом, нормальная сила равна (12 т) × (9.8 м/с²) = 117600 Н.
Затем мы можем использовать угол наклона и нормальную силу, чтобы найти силу трения. Сила трения равна нормальной силе, умноженной на коэффициент трения, умноженный на синус угла наклона.
Таким образом, сила трения равна (117600 Н) × (0.3) × (sin(30°)) = 19186.78 Н.
Наконец, для вычисления скорости трактора, нам необходимо знать мощность трактора и силу трения. Скорость можно найти, используя формулу: скорость = √(2 × мощность / (сила трения × масса трактора)).
Подставляя значения, получаем скорость: скорость = √((2 × 95.7) / (19186.78 × 12000)) ≈ 0.062 м/с.
Дополнительный материал: Какова скорость движения трактора массой 12 т, поднимающегося под углом наклона 30 градусов с коэффициентом трения 0,3, если его мощность составляет 95,7 единицы?
Совет: Для более легкого понимания задачи, рекомендуется сначала разобраться с основными понятиями о силе трения, нормальной силе и угле наклона. Опытные ученики могут применить сразу формулы и решить задачу.
Задание: У трактора массой 8 т есть потужність 75 одиниць. Какая будет скорость трактора, когда он движется под углом в 20 градусов в гору с коэффициентом трения 0,2? (ответ округлите до ближайшего целого числа).