Wykres przedstawia zależność szybkości od czasu V(T) w ruchu samochodu o masie 1000 kg. Oblicz warto.... Question from @ehhhh1

October 2018 1 16 Report

Wykres przedstawia zależność szybkości od czasu V(T) w ruchu samochodu o masie 1000 kg. Oblicz wartość siły wypadkowej działającej na ten pojazd w kolejnych etapach ruchu przy założeniu, że jest to ruch prostoliniowy.

seb12

W przedziale czasu (0-10s) mamy ruch jednostajnie przyspieszony.

Aby odnaleźć siłę wypadkową tego ruchu skorzystamy z II zasady dynamiki Newtona.

$F_{w}=ma\\$

Musimy znaleźć przyspieszenie w tego ruchu:

$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$

Dane bierzemy z wykresu v(t)

$a=\frac{20\frac{m}{s}-0\frac{m}{s}}{10s-0s}=2\frac{m}{s^2}$

Podstawiamy do wzoru na siłę wypadkową.

$F_w=1000kg*2\frac{m}{s^2}=2000N$

W przedziale czasu (10-52s) ciało porusza się ruchem jednostajnym. Przyczynę tego ruchu wyjaśnia I zasada dynamiki Newtona: Ciało spoczywa lub porusza się ruchem jednostajnym, gdy wszystkie siły działające na ciało się równoważą (wypadkowa jest równa 0). Więc w tym przedziale czasowym wypadkowa jest równa 0.

W przedziale czasu (52-60s) ciało porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym, powoli zwalnia. Taki stan rzeczy również określa II zasada dynamiki.

Obliczamy opóźnienie tego ruchu.

$a=\frac{0\frac{m}{s}-20\frac{m}{s}}{60s-52s}=-2,5\frac{m}{s^2}$

Minus oznacza przeciwny zwrot wektora w stosunku do ruchu ciała. Taki sam zwrot będzie mieć siła wypadkowa działająca na to cialo, więc minus można pominąć.

$F=2,5\frac{m}{s^2}*1000kg=2500N$

Odp. W przedziale czasowym (0-10s) na ciało działała siła zgodna z wektorem przyspieszenia o wartości 2000N, w przedziale czasowym (10-52s) na ciało działała wypadkowa równa 0, a w etapie końcowym tego ruchu na ciało działała wypadkowa siła hamująca o wartości 2500N.