Вопрос:

1. Какова масса тела, если под действием силы 0,4 КН, двигаясь из состояния покоя, за 10с его скорость возросла до 8м/с? 2. Тело массой 2 кг падает в воздухе с ускорением 9м/с², определите силу сопротивления воздуха. 3. Определить максимальное ускорение автомобиля, трогающего с места, если коэффициент трения между покрышками ведущих колеси дорогой равен 0,6. 4. Определите натяжение троса кабины лифта массой 200кг при равноускоренном опускании ее, если за 5с она прошла путь 10м.

Ответ:

1. Для решения задачи необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона и формулами кинематики. Дано: $$F = 0.4 \text{ кН} = 400 \text{ Н}$$ (сила) $$t = 10 \text{ с}$$ (время) $$v_0 = 0 \text{ м/с}$$ (начальная скорость) $$v = 8 \text{ м/с}$$ (конечная скорость) Найти: $$m$$ (масса) Решение: Ускорение тела можно найти по формуле: $$a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{8 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{10 \text{ с}} = 0.8 \text{ м/с}^2$$. По второму закону Ньютона: $$F = ma$$, откуда $$m = \frac{F}{a} = \frac{400 \text{ Н}}{0.8 \text{ м/с}^2} = 500 \text{ кг}$$. Ответ: Масса тела равна 500 кг. 2. Дано: $$m = 2 \text{ кг}$$ (масса тела) $$a = 9 \text{ м/с}^2$$ (ускорение тела) $$g = 9.8 \text{ м/с}^2$$ (ускорение свободного падения, примерное значение) Найти: $$F_{\text{сопр}}$$ (сила сопротивления воздуха) Решение: Сила тяжести, действующая на тело: $$F_{\text{тяж}} = mg = 2 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 19.6 \text{ Н}$$. По второму закону Ньютона: $$ma = F_{\text{тяж}} - F_{\text{сопр}}$$, откуда $$F_{\text{сопр}} = F_{\text{тяж}} - ma = 19.6 \text{ Н} - 2 \text{ кг} \cdot 9 \text{ м/с}^2 = 19.6 \text{ Н} - 18 \text{ Н} = 1.6 \text{ Н}$$. Ответ: Сила сопротивления воздуха равна 1.6 Н. 3. Дано: $$\mu = 0.6$$ (коэффициент трения) $$g = 9.8 \text{ м/с}^2$$ (ускорение свободного падения) Найти: $$a_{\text{max}}$$ (максимальное ускорение) Решение: Максимальная сила трения: $$F_{\text{тр}} = \mu mg$$, где $$m$$ - масса автомобиля. Максимальное ускорение: $$a_{\text{max}} = \frac{F_{\text{тр}}}{m} = \frac{\mu mg}{m} = \mu g = 0.6 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 5.88 \text{ м/с}^2$$. Ответ: Максимальное ускорение автомобиля равно 5.88 м/с². 4. Дано: $$m = 200 \text{ кг}$$ (масса кабины лифта) $$t = 5 \text{ с}$$ (время) $$s = 10 \text{ м}$$ (путь, пройденный кабиной) $$v_0 = 0 \text{ м/с}$$ (начальная скорость) Найти: $$T$$ (натяжение троса) Решение: Ускорение кабины лифта: $$s = v_0t + \frac{at^2}{2}$$, откуда $$a = \frac{2s}{t^2} = \frac{2 \cdot 10 \text{ м}}{(5 \text{ с})^2} = \frac{20}{25} \text{ м/с}^2 = 0.8 \text{ м/с}^2$$. По второму закону Ньютона: $$ma = mg - T$$, где $$g$$ - ускорение свободного падения. $$T = mg - ma = m(g - a) = 200 \text{ кг} \cdot (9.8 \text{ м/с}^2 - 0.8 \text{ м/с}^2) = 200 \text{ кг} \cdot 9 \text{ м/с}^2 = 1800 \text{ Н}$$. Ответ: Натяжение троса равно 1800 Н.
Смотреть решения всех заданий с листа

Похожие