Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии и формулой второго закона Ньютона. Сначала переведем скорость грузовика из километров в час в метры в секунду:
Переводим скорость: \[ 36 \text{ км/ч} = \frac{36 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 10 \text{ м/с} \]
Находим начальную кинетическую энергию \( E_k \): \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] Здесь:
- \( m = 3000 \text{ кг} \) (масса грузовика)
- \( v = 10 \text{ м/с} \)
Подставляем значения: \[ E_k = \frac{1}{2} \cdot 3000 \cdot (10)^2 = \frac{1}{2} \cdot 3000 \cdot 100 = 150000 \text{ Дж} \]
Находим тормозящую силу \( F \): Для этого воспользуемся формулой работы силы: \[ A = F \cdot d \] Здесь:
- \( A \) — работа тормозящей силы, равная начальной кинетической энергии \( E_k \)
- \( d = 50 \text{ м} \) — расстояние, на котором происходит остановка грузовика.
Уравнение принимает вид: \[ E_k = F \cdot d \] Из этого уравнения выразим тормозящую силу \( F \): \[ F = \frac{E_k}{d} = \frac{150000}{50} = 3000 \text{ Н} \]
Таким образом, тормозящая сила, необходимая для остановки грузовика на расстоянии 50 метров равна \( 3000 \text{ Н} \).