问题 D1 选项 21 (D1-21) 的解决方案 - Dievsky V.A.

问题D1-21是求当制动距离s = 17 m，运动阻力大小等于0.3时，汽车沿直线水平轨道段运动时制动时的初始制动速度和停止时间汽车的重量。

为了解决这个问题，有必要利用身体动力学定律。由匀加速运动方程可知：

s = (v^2 - u^2) / (2a),

其中s是制动距离，v是最终速度（等于0），u是初始速度，a是制动加速度。

由运动阻力方程可得：

F_电阻 = k * m * g，

其中F_resistance是运动阻力，k是阻力系数，m是汽车的质量，g是自由落体的加速度。

运动阻力等于汽车重量的0.3，即：

F_sopr = 0.3 * m * g。

则制动加速度可表示为：

a = F_sopr / m = 0.3 * g。

将这个加速度值代入匀加速运动方程，可得：

u = sqrt(2as) =​​ sqrt(2 * 0.3 * 9.81 * 17) ≈ 16.22 m/s。

因此，汽车的初始制动速度约为16.22 m/s。要找到停止时间，您可以使用以下公式：

t = (v - u) / a,

其中 v 是最终速度（等于零）。代入已知值，我们得到：

t = u / a = sqrt(2s / 0.3g) ≈ 5.39 秒。

因此，汽车停下来之前经过的时间约为 5.39 秒。

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还已知运动阻力的大小为汽车重量的0.3。为了解决这个问题，您可能需要使用物体的运动定律，特别是匀加速运动方程，以及力、质量和加速度之间的关系。

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