Ένα αυτοκίνητο 1450 kg ταξιδεύει με ταχύτητα 15,0 ms ποια είναι η οριζόντια καθαρή δύναμη του μεγέθους που απαιτείται για να σταματήσει σε απόσταση 57,0 m;
1. Κατανοήστε τις έννοιες
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Η καθαρή δύναμη που δρουν σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τις μάζες του χρόνου της επιτάχυνσης (F =MA).
* Κινηματική σταθερή επιτάχυνση: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κινηματικές εξισώσεις για να συσχετίσουμε την αρχική ταχύτητα (V₀), την τελική ταχύτητα (V), την επιτάχυνση (α) και την μετατόπιση (Δx).
2. Προσδιορίστε την επιτάχυνση
* Ξέρουμε:
* V₀ =15,0 m/s (αρχική ταχύτητα)
* V =0 m/s (τελική ταχύτητα, το αυτοκίνητο σταματάει)
* ΔX =57,0 m (απόσταση)
* Πρέπει να βρούμε «Α» (επιτάχυνση).
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση:
V² =V₀² + 2AΔx
* Αναδιατάξτε την επίλυση για «Α»:
A =(V² - V₀2) / (2Δx)
* Συνδέστε τις τιμές:
A =(0² - 15.0²) / (2 * 57.0)
A ≈ -1,97 m/s2 (η επιτάχυνση είναι αρνητική επειδή είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης του αυτοκινήτου)
3. Υπολογίστε την καθαρή δύναμη
* Τώρα ξέρουμε:
* M =1450 kg (μάζα)
* a =-1.97 m/s2 (επιτάχυνση)
* Χρήση του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα (F =MA):
F =(1450 kg) * (-1,97 m/s²)
F ≈ -2856,5 n
απάντηση:
Το μέγεθος της οριζόντιας καθαρής δύναμης που απαιτείται για να σταματήσει το αυτοκίνητο είναι περίπου 2856,5 n . Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η δύναμη είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης του αυτοκινήτου.
