Solução do problema D1 opção 21 (D1-21) - Dievsky V.A.

O problema D1-21 é determinar a velocidade inicial de frenagem e o tempo de parada de um carro se movendo ao longo de uma seção reta horizontal da pista durante a frenagem, se a distância de frenagem for s = 17 m e a magnitude da força de resistência ao movimento for igual a 0,3 do peso do carro.

Para resolver o problema é necessário utilizar as leis da dinâmica corporal. Da equação do movimento uniformemente acelerado:

s = (v ^ 2 - você ^ 2) / (2a),

onde s é a distância de frenagem, v é a velocidade final (igual a zero), u é a velocidade inicial, a é a aceleração de frenagem.

Da equação da força de resistência ao movimento:

F_resistência = k * m * g,

onde F_resistência é a força de resistência ao movimento, k é o coeficiente de arrasto, m é a massa do carro, g é a aceleração da queda livre.

A força de resistência ao movimento é igual a 0,3 do peso do carro, ou seja:

F_sopr = 0,3*m*g.

Então a aceleração de frenagem pode ser expressa da seguinte forma:

a = F_sopr / m = 0,3 * g.

Substituindo este valor de aceleração na equação do movimento uniformemente acelerado, obtemos:

você = sqrt(2as) = ​​​​sqrt(2 * 0,3 * 9,81 * 17) ≈ 16,22 m/s.

Assim, a velocidade inicial de frenagem do carro é de cerca de 16,22 m/s. Para encontrar o tempo de parada, você pode usar a equação:

t = (v - você) / uma,

onde v é a velocidade final (igual a zero). Substituindo os valores conhecidos, obtemos:

t = u / a = sqrt(2s / 0,3g) ≈ 5,39 seg.

Assim, o tempo decorrido até o carro parar é de aproximadamente 5,39 segundos.

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A solução para o problema D1-21, proposta pelo autor VA Dievsky, é determinar a velocidade inicial de frenagem e o tempo decorrido antes de parar um carro que se movia em um trecho reto horizontal da pista e tinha uma distância de frenagem s = 17 m .

Sabe-se também que o valor da resistência ao movimento é 0,3 do peso do carro. Para resolver o problema, você provavelmente precisará usar as leis do movimento de um corpo, em particular a equação do movimento uniformemente acelerado, bem como as relações entre força, massa e aceleração.

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