Question

40 баллов. Знатоки физики, пожалуйста, помогите с решением данной задачи...

Через сколько времени после начала торможения останавливается автомобиль, если его начальная скорость 15 м/с; масса 1,5 т; коэффициент трения 0,4? ​

Answer 1

Дано:

Начальная скорость: $v_0 = 15$ м/с.

Конечная скорость (в конце): $v = 0$ м/с.

Масса: $m = 1,5$ т = $1500$ кг.

Коэффициент трения: $\mu = 0,4$.

Найти нужно время торможения: $t\; -\; ?$

Решение:

0. Построим рисунок (см. приложение).

1. По рисунку запишем второй закон Ньютона в проекции на ось Оy: $N = mg$, где $g \approx 10$ м/с² - ускорение свободного падения, постоянная.

2. Аналогично с осью Ох: $F_c = ma$.

3. Сила сопротивления (трения) из определения: $F_c = \mu N$.

4. Объединяем (1)-(3): $F_c = \mu mg = ma$.

5. Упростив записанное в (4), получим: $a = \mu g$.

* Бум! Масса в задаче не нужна! *

6. Уравнение изменения скорости при равнозамедленном движении из кинематики: $v = v_0 -at$.

7. Выразим время из (6): $t = \dfrac{v_0-v}{a}$.

8. Объединяем (5) и (7): $t = \dfrac{v_0-v}{\mu g}$.

Численно получим:

$t = \dfrac{15 - 0}{0,4\cdot10} = 3,75$ (с).

Ответ: 3,75 с.