Автомобиль массой 1 т движется скоростью 72 км/ч. Определите, через какое время он остановится, если выключить двигатель. Средняя сила сопротивления движению 200 H.



           При условии, что движение происходит с постоянным ускорением, запишем второй закон Ньютона: 

a=\frac{F}{m}              v=v_0-at=v_0-\frac{F}{m}t   
          
Если полная остановка, то v=0 и тогда  v_0=\frac{F}{m}t 

Искомое время:   t=\frac{mv}{F}           

t=\frac{1000*\frac{72*1000}{3600}}{200}=100  секунд


Эту задачу можно решить и через определение импульса силы и импульса движения:

m\Delta v=F\Delta t            \Delta t=\frac{m\Delta v}{F} 

Получили ту же формулу.  Очевидно, что результат будет то же.

А еще можно рассуждать так, при условии, что движение происходит с постоянным ускорением.  

Автомобиль остановится, когда весь запас кинетической энергии, которым он обладал до выключения двигателя, будет израсходован на выполнение работы по преодолению сопротивления движению.

E=A=FS               \frac{mv_0^2}{2}=FS              S=\frac{mv_0^2}{2F}

При движении с постоянным ускорением  до полной остановки

S=\frac{v_0^2-v^2}{2a}=\frac{v_0^2}{2a}              a=\frac{v_0^2}{2S}

a=\frac{v_0^2}{28\frac{mv_0^2}{2F}}=\frac{F}{m}
     
   конечная скорость v=0            v_0-at=0

v_0=at            t=\frac{mv_0}{F}
  


Комментарии