Автомобиль массой 1,5 т через 20 с после начала движения развил скорость 90км/ч.Определите силу тяги...

Сила тяги автомобиля равна 2940 Н.

Для того чтобы определить силу тяги автомобиля, нам необходимо учитывать несколько факторов, таких как ускорение автомобиля и силу трения. Рассмотрим все шаги подробно.

1. Перевод скорости в метры в секунду:

   Начнем с перевода конечной скорости из километров в час в метры в секунду.

   • Скорость ( v = 90 ) км/ч.
   • Чтобы перевести км/ч в м/с, воспользуемся формулой: ( 1 ) км/ч = ( \frac{1}{3.6} ) м/с.
   • ( v = 90 \times \frac{1}{3.6} = 25 ) м/с.

2. Определение ускорения:

   Время разгона ( t = 20 ) с. Начальная скорость ( u = 0 ) м/с (так как автомобиль начинает движение с покоя). Конечная скорость ( v = 25 ) м/с.

   Ускорение ( a ) можно найти по формуле: [ a = \frac{v - u}{t} = \frac{25 - 0}{20} = 1.25 ) м/с^2. ]

3. Определение силы тяги:

   Сила тяги ( F_{\text{тяги}} ) состоит из двух компонентов: силы, необходимой для ускорения автомобиля, и силы, необходимой для преодоления трения.

   • Масса автомобиля ( m = 1.5 ) т = ( 1500 ) кг.
   • Ускорение ( a = 1.25 ) м/с^2.

   Сила, необходимая для ускорения автомобиля, ( F{\text{ускорения}} ): [ F{\text{ускорения}} = m \times a = 1500 \times 1.25 = 1875 ) Н. ]

4. Определение силы трения:

   Сила трения ( F{\text{трения}} ) определяется по формуле: [ F{\text{трения}} = \mu \times N, ] где ( \mu ) — коэффициент трения (в данном случае равен ( 0.02 )), а ( N ) — нормальная сила, которая равна силе тяжести автомобиля.

   Нормальная сила ( N = m \times g ), где ( g \approx 9.8 ) м/с^2 (ускорение свободного падения). [ N = 1500 \times 9.8 = 14700 ) Н. ]

   Следовательно, сила трения: [ F_{\text{трения}} = 0.02 \times 14700 = 294 ) Н. ]

5. Определение полной силы тяги:

   Полная сила тяги ( F{\text{тяги}} ) — это сумма силы, необходимой для ускорения, и силы трения: [ F{\text{тяги}} = F{\text{ускорения}} + F{\text{трения}} = 1875 + 294 = 2169 ) Н. ]

Таким образом, сила тяги автомобиля составляет ( 2169 ) Н.

Для определения силы тяги автомобиля воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех действующих на тело сил равна произведению массы тела на его ускорение.

Сначала переведем скорость автомобиля из км/ч в м/с: 90 км/ч = 90 * 1000 м / 3600 с = 25 м/с

Ускорение автомобиля можно найти, разделив изменение скорости на время: а = Δv / t = (25 м/с - 0) / 20 с = 1,25 м/с^2

Теперь найдем силу трения, действующую на автомобиль: Fтр = μ N где μ - коэффициент трения, равный 0,02, N - нормальная реакция опоры (равна весу автомобиля), N = m g, где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения, примем его за 10 м/с^2 для упрощения расчетов

m = 1,5 т = 1500 кг N = 1500 кг * 10 м/с^2 = 15000 Н

Fтр = 0,02 * 15000 Н = 300 Н

Теперь используем второй закон Ньютона: Fтяги - Fтр = m a Fтяги = m a + Fтр = 1500 кг * 1,25 м/с^2 + 300 Н = 1875 Н + 300 Н = 2175 Н

Итак, сила тяги автомобиля равна 2175 Н.