Чтобы решить первую задачу, давайте воспользуемся вторым законом Ньютона и формулой для определения ускорения.
Задание 4
Дано:
- Масса автомобиля \( m = 730 \, \text{кг} \)
- Сила тяги двигателя \( F = 1.4 \, \text{кН} = 1400 \, \text{Н} \)
- Начальная скорость \( v_0 = 0 \, \text{м/с} \)
- Конечная скорость \( v = 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} = 20 \, \text{м/с} \)
Находим ускорение: Согласно второму закону Ньютона, сила равна массе, умноженной на ускорение: \[ F = m \cdot a \implies a = \frac{F}{m} = \frac{1400}{730} \approx 1.92 \, \text{м/с}^2 \]
Находим время разгона: Используя уравнение движения с постоянным ускорением, можем определить время: \[ v = v_0 + a \cdot t \implies t = \frac{v - v_0}{a} = \frac{20 - 0}{1.92} \approx 10.42 \, \text{с} \]
Ответ:
Времени, необходимого автомобилю для разгона до скорости 72 км/ч, потребуется примерно 10.42 секунды.
Задание 5
Дано:
- Масса поезда \( m = 500 \, \text{т} = 500000 \, \text{кг} \)
- Конечная скорость \( v = 18 \, \text{км/ч} = \frac{18 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} = 5 \, \text{м/с} \)
- Время разгона \( t = 19 \, \text{с} \)
Находим ускорение: \[ a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{5 - 0}{19} \approx 0.263 \, \text{м/с}^2 \]
Находим силу тяги: Вновь применяя второй закон Ньютона: \[ F = m \cdot a = 500000 \cdot 0.263 \approx 131500 \, \text{Н} \]
Ответ:
Сила тяги, необходимая для разгона поезда, составляет примерно 131500 Н.