Чтобы найти ускорение движения автомашины, воспользуемся формулой второго закона Ньютона:
\[ F_{\text{рез}} = m \cdot a \]
где:
- \( F_{\text{рез}} \) — результирующая сила,
- \( m \) — масса автомобиля,
- \( a \) — ускорение.
Результирующая сила вычисляется как разница между силой тяги и силой сопротивления:
\[ F_{\text{рез}} = F_{\text{тяги}} - F_{\text{сопротивления}} \]
Подставим известные значения:
- \( F_{\text{тяги}} = 2900 \, \text{Н} \)
- \( F_{\text{сопротивления}} = 696 \, \text{Н} \)
\[ F_{\text{рез}} = 2900 \, \text{Н} - 696 \, \text{Н} = 2204 \, \text{Н} \]
Теперь мы можем использовать измененное уравнение второго закона Ньютона для нахождения ускорения:
\[ a = \frac{F_{\text{рез}}}{m} \]
На следующем шаге найдем ускорение, используя изменение скорости. Сначала переведем скорости из км/ч в м/с.
- Начальная скорость \( v_0 = 18 \, \text{км/ч} = 18 \div 3.6 \approx 5 \, \text{м/с} \)
- Конечная скорость \( v_1 = 54 \, \text{км/ч} = 54 \div 3.6 \approx 15 \, \text{м/с} \)
Изменение скорости (\( \Delta v \)) составляет:
\[ \Delta v = v_1 - v_0 = 15 \, \text{м/с} - 5 \, \text{м/с} = 10 \, \text{м/с} \]
Теперь можно найти ускорение:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{10 \, \text{м/с}}{6 \, \text{с}} \approx 1.67 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь округлим результат:
Ускорение движения автомашины \( a \approx 1.67 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь давайте найдем массу автомобиля. Мы можем использовать формулу:
\[ m = \frac{F_{\text{рез}}}{a} \]
Подставив известные значения:
\[ m = \frac{2204 \, \text{Н}}{1.67 \, \text{м/с}^2} \approx 1319.76 \, \text{кг} \]
Округлив, получаем:
Масса автомашины \( m \approx 1320 \, \text{кг} \).
Таким образом, результаты следующие:
- Ускорение \( a \approx 1.67 \, \text{м/с}^2 \)
- Масса \( m \approx 1320 \, \text{кг} \)