Автобус массой 2•104 кг останавливается при торможении под действие силы трения 2кН за 3 мин. С какой скоростью двигался автобус ?
Чтобы найти начальную скорость автобуса, воспользуемся уравнением движения и основными физическими принципами.
Данные задачи:
- Масса автобуса \( m = 2 \cdot 10^4 \) кг
- Сила трения \( F = 2 \) кН \( = 2000 \) Н (заметьте, что 1 кН = 1000 Н)
- Время торможения \( t = 3 \) мин \( = 3 \cdot 60 = 180 \) секунд
Определим ускорение (замедление): Сила трения вызывает замедление автобуса, и это замедление можно найти по второму закону Ньютона: \[ F = m \cdot a \] Подставим известные значения: \[ 2000 = 2 \cdot 10^4 \cdot a \] Отсюда: \[ a = \frac{2000}{2 \cdot 10^4} = \frac{2000}{20000} = 0.1 \text{ м/с}^2 \] Так как это замедление, оно будет отрицательным: \[ a = -0.1 \text{ м/с}^2 \]
Используем уравнение движения: По уравнению движения мы знаем, что: \[ v = v_0 + a t \] Поскольку автобус останавливается, конечная скорость \( v = 0 \). Подставим значения в уравнение: \[ 0 = v_0 - 0.1 \cdot 180 \] Отсюда решим уравнение для \( v_0 \): \[ v_0 = 0.1 \cdot 180 = 18 \text{ м/с} \]
Таким образом, автобус двигался со скоростью 18 м/с перед тем, как начал тормозить.
