Для решения задачи начнем с того, что у нас есть автобус с полной массой \( m = 20 \, т = 20000 \, кг \). Скорость автобуса изменяется по закону \( V_x = 2t \), где \( V_x \) — проекция скорости на направление движения, а \( t \) — время в секундах.
Найдём ускорение автобуса:
Ускорение можно найти, взяв производную от скорости по времени: \[ a = \frac{dV_x}{dt} = \frac{d(2t)}{dt} = 2 \, м/с^2 \]Сила, воздействующая на автобус:
Сила тяги \( F \) будет равна массе автобуса, умноженной на его ускорение: \[ F_{тяги} = m \cdot a = 20000 \, кг \cdot 2 \, м/с^2 = 40000 \, Н \]Сила трения:
Сила трения \( F_{тр} \) определяется как произведение нормальной силы (в данном случае это вес автобуса) и коэффициента трения: \[ F_{тр} = \mu \cdot m \cdot g = 0.02 \cdot 20000 \, кг \cdot 9.81 \, м/с^2 \] Подставим значения: \[ F_{тр} = 0.02 \cdot 20000 \cdot 9.81 = 3924 \, Н \]Полная сила тяги:
Сила тяги должна преодолевать силу трения и обеспечивать ускорение. Таким образом, полная сила тяги будет: \[ F_{полная} = F_{тяги} + F_{тр} = 40000 \, Н + 3924 \, Н = 43924 \, Н \]
Таким образом, сила тяги автобуса составляет \( 43924 \, Н \).