Автомобиль массой 2 т, тронувшись с места, за 40 с… (физика)

№ .

Равнодействующая при разгоне, равномерном движении и торможении

Автомобиль массой 2 т, тронувшись с места, за 40 с набрал скорость 36 км/ч, затем двигался прямолинейно равномерно. При торможении перед перекрестком автомобиль остановился за 8 с. Какова была равнодействующая приложенных к нему сил при разгоне? при прямолинейном равномерном движении? при торможении?

Решение

Переведём в СИ: кг, км/ч м/с.

Разгон:

Равномерное движение: , поэтому .

Торможение:

Сила направлена против движения.

💡 Почему так

По второму закону Ньютона равнодействующая равна . При равномерном прямолинейном движении ускорения нет, значит, равнодействующая равна нулю.

Ответ

При разгоне Н; при равномерном движении ; при торможении Н (направлена против движения).

№ .

Объём бруска по силе тяжести

Каков объем алюминиевого бруска, если вблизи поверхности Земли на него действует сила тяжести 270 Н?

Решение

Принимаем м/с², плотность алюминия кг/м³.

Ответ

м³ дм³

№ .

Плотность камня по силе тяжести

Какова плотность камня объемом 1,5 дм³, если вблизи поверхности Земли на него действует сила тяжести 60 Н?

Решение

Принимаем м/с². Объём в СИ: дм³ м³.

Ответ

кг/м³

№ .

Скорость тела под действием силы

Какую скорость приобрело покоящееся тело массой 500 г, если под действием силы 5 Н оно прошло путь 80 см?

Решение

В СИ: кг, м.

Начальная скорость равна нулю, поэтому

, откуда

Ответ

м/с

№ .

Сила сопротивления при посадке самолёта

Самолет массой 30 т касается посадочной полосы при скорости 144 км/ч. Какова сила сопротивления движению, если самолет до остановки пробегает по полосе 800 м?

Решение

В СИ: кг, км/ч м/с, м.

Из (конечная скорость равна нулю):

Ответ

Н кН

№ .

Сила давления пороховых газов на снаряд

Снаряд массой 15 кг при выстреле приобретает скорость 600 м/с. Найдите силу, с которой пороховые газы давят на снаряд, если длина ствола 1,8 м. Движение снаряда в стволе считайте равноускоренным.

Решение

Начальная скорость равна нулю, поэтому :

Ответ

Н МН

№ .

Торможение поезда

Поезд начал тормозить при скорости 54 км/ч, не доезжая 200 м до семафора. Масса поезда 2000 т, при торможении действует сила трения 2 МН. На каком расстоянии от семафора находился поезд через 10 с после начала торможения? через 30 с?

Решение

В СИ: км/ч м/с, кг, Н.

Время до остановки:

Через с (поезд ещё движется):

Расстояние до семафора:

м.

Через с поезд уже стоит, так как с. Весь тормозной путь:

Расстояние до семафора:

м.

💡 Почему так

После остановки поезд дальше не движется, поэтому для с нужно брать путь до остановки, а не подставлять с в формулу.

Ответ

Через с — м от семафора; через с — , м от семафора.

№ .

Сила упругости в сечении стержня

Стержень движется под действием силы $F_{0}$ . Какая сила упругости $F$ действует в сечении стержня, проходящем через точку $A$ (рис. 72)?

Решение

Пусть масса стержня , длина . Сила приложена к правому концу, и стержень движется с ускорением

Рассмотрим часть стержня слева от сечения

, её длина

. Её масса

Эта часть движется с тем же ускорением

. Единственная сила, действующая на неё вдоль стержня, — сила упругости

со стороны правой части. По второму закону Ньютона:

Ответ

№ .

Сила натяжения каната в сечении

На канат длиной $l$ действуют две растягивающие силы $F_{1}$ и $F_{2}$ , приложенные к его концам. С какой силой $F$ растянут канат в сечении, находящемся на расстоянии $x$ от точки приложения силы $F_{1}$ ?

Решение

Пусть масса каната . Силы направлены в противоположные стороны, пусть . Ускорение каната:

Часть каната длиной

у конца, где приложена

, имеет массу

. На неё действуют сила

в одну сторону и сила натяжения

в другую:

Ответ

Помогло?

Автомобиль массой 2 т, тронувшись с места, за 40 с набрал скорость…