Чтобы найти ускорение и массу легковой автомашины, начнем с определения ускорения, используя второй закон Ньютона.
Рассчитаем ускорение. Ускорение (a) можно найти по формуле:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
где \(\Delta v\) — изменение скорости, а \(\Delta t\) — время.Начальная скорость (v₀) = 26 км/ч, конечная скорость (v) = 54 км/ч. Преобразуем скорости из км/ч в м/с:
\[ v₀ = \frac{26 \times 1000}{3600} \approx 7.22 \text{ м/с} \]
\[ v = \frac{54 \times 1000}{3600} \approx 15 \text{ м/с} \]Изменение скорости:
\[ \Delta v = v - v₀ = 15 - 7.22 \approx 7.78 \text{ м/с} \]Подставим данные в формулу для вычисления ускорения:
\[ a = \frac{7.78 \text{ м/с}}{3.8 \text{ с}} \approx 2.05 \text{ м/с}^2 \]Теперь найдем массу автомашины (m). Используем второй закон Ньютона:
\[ F_{net} = m \cdot a \]Сначала найдем чистую (результирующую) силу (F_net), действующую на машину. Сила тяги (F_drag) равна 2800 Н, а сила сопротивления (F_resistance) равна 980 Н.
\[ F_{net} = F_{darg} - F_{resistance} = 2800 \, \text{Н} - 980 \, \text{Н} = 1820 \, \text{Н} \]Теперь можем выразить массу:
\[ m = \frac{F_{net}}{a} = \frac{1820 \, \text{Н}}{2.05 \, \text{м/с}^2} \approx 890.24 \, \text{кг} \]
Итак, ускорение движения автомашины составляет примерно \(2.05 \, \text{м/с}^2\), а масса автомашины — около \(890.24 \, \text{кг}\).