Определите минимальную скорость, при которой автомобиль успеет остановиться перед препятствием, если...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
минимальная скорость остановка автомобиля торможение расстояние до препятствия коэффициент трения шины асфальт
0

Определите минимальную скорость, при которой автомобиль успеет остановиться перед препятствием, если он начинает тормозить на расстоянии 25 м от препятствия, а коэффициент трения шин об асфальт равен 0.8.

avatar
задан 8 месяцев назад

3 Ответа

0

Для остановки перед препятствием на расстоянии 25 м автомобилю нужно иметь скорость не менее 22.4 м/с или 80.6 км/ч.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Для определения минимальной скорости, при которой автомобиль успеет остановиться перед препятствием, можно воспользоваться уравнением движения:

v^2 = u^2 + 2as

Где: v - конечная скорость 0м/с,таккакавтомобильостанавливается u - начальная скорость скоростьавтомобиляпередначаломторможения a - ускорение вданномслучаеравноускорениюсвободногопадения,таккакавтомобильтормозит s - расстояние торможения 25м μ - коэффициент трения 0.8

Ускорение автомобиля при торможении будет равно ускорению свободного падения, умноженному на коэффициент трения:

a = μ g a = 0.8 9.8 м/с^2 a = 7.84 м/с^2

Подставим известные значения в уравнение:

0 = u^2 + 2 7.84 25 0 = u^2 + 392 u^2 = -392 u = √392 u ≈ 19.8 м/с

Таким образом, минимальная скорость, при которой автомобиль успеет остановиться перед препятствием, составляет примерно 19.8 м/с или около 71.3 км/ч.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Для определения минимальной скорости, при которой автомобиль успеет остановиться перед препятствием, необходимо воспользоваться законами классической механики, в частности, вторым законом Ньютона и формулами кинематики.

Дано:

  • Расстояние до препятствия, d=25 м
  • Коэффициент трения между шинами и асфальтом, μ=0.8
  • Ускорение свободного падения, g=9.8 м/с²
  1. Определение силы трения: Сила трения ( F{\text{тр}} ) определяется по формуле: [ F{\text{тр}} = \mu \cdot N ] где N — нормальная сила, равная весу автомобиля mg посколькуавтомобильдвижетсяпогоризонтальнойповерхности.

Таким образом: Fтр=μmg

  1. Определение тормозного ускорения: Сила трения также является причиной тормозного ускорения a, которое направлено противоположно движению автомобиля. Согласно второму закону Ньютона: Fтр=ma Подставляя сюда силу трения: μmg=ma Тогда тормозное ускорение: a=μg Подставим значения: a=0.89.8=7.84 м/с2

  2. Использование уравнения кинематики: Нам нужно найти начальную скорость v0, при которой автомобиль остановится на расстоянии d. Воспользуемся уравнением кинематики для равнозамедленного движения: v2=v02+2ad Поскольку конечная скорость v равна 0 автомобильостановится, уравнение преобразуется: 0=v022ad Отсюда: v02=2ad и v0=2ad

  3. Подставление значений: v0=27.8425 v0=392 v019.8 м/с

Таким образом, минимальная начальная скорость автомобиля, при которой он успеет остановиться перед препятствием, составляет примерно 19.8 м/с.

avatar
ответил 8 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме