В условиях прямолинейного движения автомобиля массой 1,4 тонны, увеличивающего скорость от v1 до 72 км/ч за 5,0 секунд

В условиях прямолинейного движения автомобиля массой 1,4 тонны, увеличивающего скорость от v1 до 72 км/ч за 5,0 секунд, требуется найти начальную скорость v1 и расстояние, которое автомобиль пройдет за это время.

Исчерпывающий ответ:

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться уравнением движения, которое связывает ускорение (a), начальную скорость (v1), конечную скорость (v2), и время (t):

v2=v1+atv2 = v1 + at

Мы знаем конечную скорость (v2 = 72 км/ч), время (t = 5,0 секунд), и ускорение, которое можно выразить через силу тяги (F) и массу автомобиля (m) согласно второму закону Ньютона:

a=Fma = frac{F}{m}

У нас есть сила тяги (F = 1,4 Н) и масса автомобиля (m = 1,4 тонны = 1400 кг).

  1. Сначала выразим ускорение (a):

a=1,4 Н1400 кг=0,001 м/с2a = frac{1,4, Н}{1400, кг} = 0,001, м/с^2

  1. Теперь, используя ускорение, время и конечную скорость, найдем начальную скорость (v1):

v2=v1+atv2 = v1 + at
72 км/ч=v1+0,001 м/с2∗5 с72, км/ч = v1 + 0,001, м/с^2 * 5, с

Сначала переведем конечную скорость из километров в метры в секунду:

72 км/ч=72∗10003600 м/с≈20 м/с72, км/ч = 72 * frac{1000}{3600}, м/с approx 20, м/с

Теперь решим уравнение для v1:

20 м/с=v1+0,001 м/с2∗5 с20, м/с = v1 + 0,001, м/с^2 * 5, с

20 м/с−0,005 м/с=v120, м/с — 0,005, м/с = v1

v1=19,995 м/сv1 = 19,995, м/с

  1. Теперь, чтобы найти расстояние, которое автомобиль пройдет за это время, используем уравнение движения:

S=v1∗t+12∗a∗t2S = v1 * t + frac{1}{2} * a * t^2

S=19,995 м/с∗5,0 с+12∗0,001 м/с2∗(5,0 с)2S = 19,995, м/с * 5,0, с + frac{1}{2} * 0,001, м/с^2 * (5,0, с)^2

S=99,975 м+0,0125 м≈100 мS = 99,975, м + 0,0125, м approx 100, м

Ответ: Начальная скорость автомобиля равна примерно 19,995 м/с, а расстояние, которое он пройдет за 5 секунд, составляет примерно 100 метров.

Отправь ответ другу:

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *