Трамвай массой 20т. (20000кг.) отходя от остановки, движется под действием силы тяги 7,2кн (7200н). определите скорость, преобретенную трамваем в конце пути длинной 50м.
Перед тем, как приступить к решению задачи, давайте разберемся с некоторыми физическими понятиями.
Скорость — это величина, показывающая, с какой скоростью меняется положение объекта относительно времени. Единицей измерения скорости в системе СИ является метры в секунду (м/с).
Уклон — это наклонная поверхность, на которой движется объект. Он измеряется в процентах или в градусах. В этом случае у нас уклон составляет 30° к горизонту.
Трение — это сила сопротивления, возникающая при движении объекта по поверхности. В задаче сказано пренебречь трением, поэтому мы не будем учитывать силу трения при решении.
Перейдем к решению задачи.
1. Дано: скорость автомобиля на горизонтальном участке дороги v₀ = 20 м/с, расстояние под уклоном L = 50 м, угол уклона α = 30°.
2. Найдем горизонтальную составляющую скорости автомобиля vх. Для этого воспользуемся тригонометрическим соотношением:
vх = v₀ * cos(α),
где v₀ - начальная скорость автомобиля, α - угол уклона.
vх = 20 * cos(30°) ≈ 17,32 м/с.
3. Теперь найдем вертикальную составляющую скорости автомобиля vу. Так как на горизонтальном участке дороги двигатель выключен, то вертикальная составляющая скорости не меняется и остается равной нулю.
vу = 0 м/с.
4. Найдем результирующую скорость R, используя теорему Пифагора:
R = √(vх² + vу²).
R = √((17,32 м/с)² + (0 м/с)²) ≈ 17,32 м/с.
Таким образом, скорость автомобиля после проезда 50 м под уклон по склону горы составит примерно 17,32 м/с.
Надеюсь, что мой ответ понятен для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Момент инерции кольца относительно оси, касательной к кольцу и перпендикулярной его плоскости, можно вычислить с помощью формулы:
I = mr²,
где I - момент инерции, m - масса кольца, r - радиус кольца.
В нашем случае, масса кольца (m) равна 50 г, что составляет 0,05 кг. Радиус (r) равен 10 см, что составляет 0,1 м.
Теперь можно подставить эти значения в формулу и рассчитать момент инерции кольца относительно данной оси:
I = 0,05 кг * (0,1 м)² = 0,05 кг * 0,01 м² = 0,0005 кг * м².
Для определения отличия угловых ускорений вращения вокруг данной оси и оси, проходящей через центр кольца, приравняем моменты сил, действующие на кольцо.
Момент силы (M) равен произведению момента инерции (I) на угловое ускорение (α):
M = I * α.
Так как моменты сил равны, можно записать равенство:
I₁ * α₁ = I₂ * α₂,
где I₁ и α₁ - момент инерции и угловое ускорение относительно данной оси,
I₂ и α₂ - момент инерции и угловое ускорение относительно оси, проходящей через центр кольца.
Имеем:
I₁ = 0,0005 кг * м² (момент инерции относительно данной оси),
I₂ = mr² = 0,05 кг * (0,1 м)² = 0,05 кг * 0,01 м² = 0,0005 кг * м² (момент инерции относительно оси через центр кольца).
Таким образом, I₁ = I₂ = 0,0005 кг * м².
Подставив значения I₁ и I₂ в уравнение, получим:
0,0005 кг * м² * α₁ = 0,0005 кг * м² * α₂.
Так как I₁ = I₂, момент инерции равен для обеих осей. Следовательно, сокращая на 0,0005 кг * м², получим:
α₁ = α₂.
Таким образом, угловые ускорения вращения вокруг данной оси и оси, проходящей через центр кольца, будут одинаковыми. В данном случае угловое ускорение не зависит от выбранной оси вращения.
Я надеюсь, что данное объяснение и пошаговое решение помогли вам понять данную физическую задачу. Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь!
a=7200H/20000кг=0,36м/с^2
S=(at^2)/2
t^2=2Sa
t=6с
a=(U-U0)/t
U=at+U0
U=0,36м/с^2×6с+0=2,16м/с
ответ: 2.16