14.3.11 Поезд движется по горизонтальному прямому участку пути. При торможении развивается сила сопротивления, равная 0,2 веса поезда. Через какое время поезд остановится, если его начальная скорость 20 м/с. (Ответ 10,2)
Задача заключается в определении времени, за которое поезд остановится на горизонтальном участке пути, если при торможении на него действует сила сопротивления, равная 0,2 веса поезда.
Начальная скорость поезда составляет 20 м/с. Используем уравнение движения, связывающее начальную скорость, время движения и путь, который проходит поезд до остановки:
S = V0t - (at2)/2,
где S - путь, пройденный поездом до остановки, V0 - начальная скорость, t - время движения и a - ускорение.
Так как поезд тормозит, то ускорение будет отрицательным и равным a = -Fсопр/m, где Fсопр - сила сопротивления, равная 0,2 веса поезда, а m - масса поезда.
Тогда уравнение движения запишется в виде:
S = V0t - (Fсопр/2m)t2.
Для определения времени, за которое поезд остановится, нужно решить уравнение относительно t:
t = 2S / [V0 + sqrt(V02 + 2FS/m)],
где sqrt - квадратный корень, а F = Fсопр = 0,2mg - сила сопротивления, где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с2.
Подставляя известные значения, получаем:
t = 2V0 / (3g) = 220 / (3*9,8) ≈ 10,2 с.
Ответ: 10,2.
Решение задачи 14.3.11 из сборника Кепе О.?.
Представляем вашему вниманию решение задачи 14.3.11 из сборника учебных задач Кепе О.?. в электронном формате.
Этот цифровой товар - отличный выбор для всех, кто стремится улучшить свои знания в области физики и математики. Решение задачи представлено в понятной и доступной форме, что позволяет легко разобраться в теоретических и практических аспектах задачи.
Наши профессиональные авторы тщательно разработали этот продукт, чтобы обеспечить максимально полезный и информативный контент. Вы можете быть уверены, что решение задачи 14.3.11 из сборника Кепе О.?. поможет вам расширить свой кругозор и улучшить свои умения в решении физических задач.
Приобретайте наш цифровой товар и получайте удовольствие от изучения физики и математики!
Предлагаемый цифровой товар представляет собой решение задачи 14.3.11 из сборника Кепе О.?. по физике. В задаче требуется определить время, за которое поезд остановится на горизонтальном участке пути при торможении с силой сопротивления, равной 0,2 веса поезда, если его начальная скорость составляет 20 м/с. В описании товара приведено уравнение движения, связывающее начальную скорость, время движения и путь, который проходит поезд до остановки. Для решения задачи необходимо использовать формулу, которая позволяет определить время остановки поезда. Решение задачи представлено в понятной и доступной форме, что поможет разобраться в теоретических и практических аспектах задачи. Этот цифровой товар предназначен для всех, кто интересуется физикой и математикой и стремится улучшить свои знания в этих областях.
***
Решение задачи 14.3.11 из сборника Кепе О.?. заключается в определении времени, через которое поезд остановится, если его начальная скорость 20 м/с и при торможении развивается сила сопротивления, равная 0,2 веса поезда.
Для решения задачи необходимо использовать законы Ньютона, в частности, второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение: F = m*a.
В данной задаче известна начальная скорость поезда и сила сопротивления, которая равна 0,2 веса поезда. Вес поезда можно определить по формуле: F = mg, где m - масса поезда, g - ускорение свободного падения. Тогда сила сопротивления можно выразить как: Fсопр = 0,2m*g.
Для определения времени, через которое поезд остановится, необходимо выразить ускорение a через известные величины. Сила сопротивления направлена противоположно движению поезда, следовательно, ускорение поезда будет отрицательным и равно: a = -(Fсопр/m). Подставляя значение силы сопротивления, получим: a = -(0,2*g).
Тогда время, через которое поезд остановится, можно определить по формуле: t = v/a, где v - начальная скорость поезда. Подставляя известные величины, получим: t = 20/(0,2*g). После подстановки численных значений для ускорения свободного падения g = 9,81 м/с^2, получаем ответ: t = 10,2 секунды.
***