Масса автомобиля: т =
кг.
Начальная скорость автомобиля: км/ч =
м/с.
Конечная скорость автомобиля: м/с.
Так как автомобиль остановится.
Коэффициент трения: .
Найти нужно тормозной путь:
0. Строим рисунок для упрощения определения направлений сил.
1. Распишем второй закон Ньютона по оси Оy: .
2. Распишем второй закон Ньютона по оси Ох: .
3. Сила трения по определению:
4. Объединим (1) и (3): .
5. Объединим (2) и (4): .
6. Скорость при равнозамедленном движении:
С учётом того, что конечная скорость равна нулю, получим: .
7. Объединяем (5) и (6): .
8. Выразим время из (7): .
9. Тормозной путь:
10. Объединяем (5), (8) и (9): .
(м).
Более простой по закону сохранения энергии.
предположим, что тело движется по окружности с постоянной скоростью. тогда тангенциальное ускорение отсутствует и полное ускорение (равное центростремительному) направлено по радиусу к центру окружности. видим, что в проекции на ось X ускорение присутствует, в проекции на ось Y - нет
при проекции сил на оси здесь может возникнуть проблема только с силой упругости. смотрим на угол, который образован линией действия силы упругости и вертикалью. этот угол равен α (как накрест лежащий при двух параллельных и секущей)
чтобы разложить вектор силы упругости на составляющие по осям, необходимо опустить перпендикуляры из его конца на оси. получатся две составляющие Fx и Fy
рассмотрим cosα:
cosα = Fy/F → Fy = F cosα
рассмотрим sinα:
sinα = Fx/F → Fx = F sinα
можно рассуждать проще. если составляющая силы является прилежащей по отношению к углу, то берете cosα. если противолежащей, то sinα
теперь нетрудно записать 2 закон Ньютона в проекции на оси:
X: F sinα = m a(n)
Y: F cosα - mg = 0
КПД=Ап/Ас=0,75
Ап=0,75*Ас=0,75*40000=30000Дж