Question

4. Автомобиль трогается с места для разгона. a) Изобразите и сравните силы, действующие на автомобиль.

[2]

b) Определите ускорение, с которым двигается автомобиль массой 1,5 т при разбеге, если равнодействующая сил равна 6кН. ​

Answer 1

a) При трогании автомобиля с места для разгона на него действуют несколько сил. Рассмотрим каждую силу по отдельности:

1) Сила трения ( Fтр ): данная сила возникает между поверхностью дороги и колесами автомобиля и направлена в противоположную сторону движения автомобиля. Эта сила противодействует движению автомобиля и зависит от состояния дороги и скольжения колес.

2) Сила сопротивления воздуха ( Fсоп ): данная сила возникает из-за сопротивления воздуха и также направлена в противоположную сторону движения автомобиля. Величина этой силы зависит от формы автомобиля и его скорости.

3) Сила тяги ( Fт ): данная сила возникает от работы двигателя автомобиля и направлена вперед. Эта сила позволяет автомобилю преодолевать силу трения и сопротивление воздуха и двигаться вперед.

Обозначим эти силы на рисунке.


b) Для определения ускорения автомобиля воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение. В нашем случае:

Сумма сил = Сила тяги - Сила трения - Сила сопротивления воздуха

Следовательно, равнодействующая сила равна Сила тяги - Сила трения - Сила сопротивления воздуха = 6 кН.

6 кН = Fт - Fтр - Fсоп

Масса автомобиля m = 1,5 т = 1500 кг

Теперь можем использовать известную формулу F = ma, где F - сила, m - масса, a - ускорение.

6 кН = 1500 кг * a

Переведем 6 кН в Н: 1 кН = 1000 Н, следовательно, 6 кН = 6000 Н.

6000 Н = 1500 кг * a

Теперь найдем ускорение a:

a = 6000 Н / 1500 кг = 4 м/с^2.

Таким образом, ускорение автомобиля массой 1,5 т при разбеге равно 4 м/с^2.