S=1200м
F=250кН=250*10³Н
m=1000т=10⁶кг
υ₀=36км/ч=10м/с
υ=54км/ч=15м/с
Fс-? μ-?
Надо сделать рисунок и указать силы, действующие на тело:
сила тяжести mg уравновешивается силой реакции опоры N. эти силы не влияют на движение по горизонтали.
в одну сторону сила тяги (вправо)- в противоположную сила сопротивления (влево).
вправо направляем ось Х
составляем 2 закон Ньютона
Fравнод=ma (сила и ускорение - векторы)
равнодействующая сила - векторная сумма силы тяги и силы сопротивления
найдём проекции сил на ось Х
сила тяги направлена по оси Х, а сила сопротивления - в противоположную сторону, поэтому
Fравнод=Fтяги - Fсопрот
напишем 2 з. Ньютона для нашей задачи
Fт-Fс=ma
найдём силу сопротивления
Fс=Fт-ma
ускорение определим по формуле
a=(υ²-υ₀²)/2S
тогда
Fc=Fт - m(υ²-υ₀²)/2S
подставим
Fc=250*10³-10⁶(15²-10²)/(2*1200)=250*10³-125*10⁶/2,4*10³ = =250*10³-52,08*10³=197,92*10³Н≈198кН
сила трения равна
Fс=μN
N=mg
тогда
Fс=μmg
отсюда коэффициент трения
μ=F/mg
μ=198*10³/(10⁶*10)=198*10⁻⁴=0.0198≈0.02
на первую половину пути автомобиль затратил время, равное:
t₁= S ,а на вторую половину затратил t₂= S
2*∨₁ 2*∨₂.
Так как средняя скорость= Весь путь/все время в пути,имеем
Весь путь= Sкм
все время=t₁+t₂= S/2v₁+S/2v₂= Sv₂+Sv₁ = S(v₂+v₁)
2v₁v₂ 2v₁v₂
Средняя скорость= S: S(v₂+v₁) = 2v₁v₂
2v₁v₂ v₂+v₁
2*12*30/(30+12)=720/42=120/7=17 1/7≈17,14м/с - средняя скорость автомобиля.
1)10км:40мин=1/4=0,25км/мин-скорость.
0,25км/мин=0,25*60=15км/ч
2)25:15=5/3ч=1 2/3ч=1ч40мин-потребуется времени.