- 08, May 2023
- #1
Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения энергии, который позволяет связать кинетическую энергию тела с работой силы трения, которая приводит его в состояние покоя.
Согласно закону сохранения энергии, работа силы трения при остановке автомобиля должна быть равна изменению его кинетической энергии:
A = ΔK
где A - работа силы трения, ΔK - изменение кинетической энергии.
Изменение кинетической энергии можно выразить через начальную и конечную скорости автомобиля:
ΔK = K2 - K1 = (mv2^2/2) - (mv1^2/2) = m(v2^2 - v1^2)/2
где m - масса автомобиля, v1 - начальная скорость автомобиля, v2 - конечная скорость автомобиля.
Таким образом, работа силы трения будет равна:
A = m(v2^2 - v1^2)/2
Для определения силы трения необходимо разделить работу силы трения на тормозной путь автомобиля:
Fтр = A / S
где Fтр - сила трения шин автомобиля о поверхность дороги, S - тормозной путь автомобиля.
Перейдем к вычислениям, используя данные из условия:
Используя формулу для работы силы трения, найдем значение работы:
A = m(v2^2 - v1^2)/2 = 5000 кг * (0 м/с - 10 м/с)^2 / 2 = 2 500 000 Дж
Теперь, используя формулу для силы трения, найдем ее значение:
Fтр = A / S = 2 500 000 Дж / 10 м = 250 000 Н
Ответ: сила трения шин автомобиля о поверхность дороги равна 250 000 Н.
Согласно закону сохранения энергии, работа силы трения при остановке автомобиля должна быть равна изменению его кинетической энергии:
A = ΔK
где A - работа силы трения, ΔK - изменение кинетической энергии.
Изменение кинетической энергии можно выразить через начальную и конечную скорости автомобиля:
ΔK = K2 - K1 = (mv2^2/2) - (mv1^2/2) = m(v2^2 - v1^2)/2
где m - масса автомобиля, v1 - начальная скорость автомобиля, v2 - конечная скорость автомобиля.
Таким образом, работа силы трения будет равна:
A = m(v2^2 - v1^2)/2
Для определения силы трения необходимо разделить работу силы трения на тормозной путь автомобиля:
Fтр = A / S
где Fтр - сила трения шин автомобиля о поверхность дороги, S - тормозной путь автомобиля.
Перейдем к вычислениям, используя данные из условия:
- Начальная скорость автомобиля v1 = 36 км/ч = 10 м/с
- Конечная скорость автомобиля v2 = 0 м/с
- Масса автомобиля m = 5 т = 5000 кг
- Тормозной путь автомобиля S = 10 м
Используя формулу для работы силы трения, найдем значение работы:
A = m(v2^2 - v1^2)/2 = 5000 кг * (0 м/с - 10 м/с)^2 / 2 = 2 500 000 Дж
Теперь, используя формулу для силы трения, найдем ее значение:
Fтр = A / S = 2 500 000 Дж / 10 м = 250 000 Н
Ответ: сила трения шин автомобиля о поверхность дороги равна 250 000 Н.