Номер 1673, страница 193 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Законы взаимодействия и движения тел. 58. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение - номер 1673, страница 193.

Решение.

Дано:

Масса автобуса, $m = 5 \text{ т}$

Начальная скорость, $v_0 = 108 \text{ км/ч}$

Конечная скорость, $v = 36 \text{ км/ч}$

Время, $t = 10 \text{ с}$

Переведем данные в систему СИ:

$m = 5 \text{ т} = 5 \cdot 1000 \text{ кг} = 5000 \text{ кг}$

$v_0 = 108 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 108 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 30 \text{ м/с}$

$v = 36 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 36 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 10 \text{ м/с}$

Найти:

Среднюю силу торможения $F_{торм}$

Решение:

Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:

$F = m \cdot a$

В данном случае $\text{F}$ — это средняя сила торможения $F_{торм}$.

Ускорение $\text{a}$ можно найти из определения, как изменение скорости за единицу времени:

$a = \frac{v - v_0}{t}$

Подставим числовые значения из системы СИ для нахождения ускорения:

$a = \frac{10 \text{ м/с} - 30 \text{ м/с}}{10 \text{ с}} = \frac{-20 \text{ м/с}}{10 \text{ с}} = -2 \text{ м/с}^2$

Знак «минус» указывает на то, что ускорение направлено в сторону, противоположную начальному движению, то есть автобус замедляется.

Теперь вычислим среднюю силу торможения, подставив массу и ускорение в формулу второго закона Ньютона:

$F_{торм} = m \cdot a = 5000 \text{ кг} \cdot (-2 \text{ м/с}^2) = -10000 \text{ Н}$

Знак «минус» в силе также означает, что она направлена против движения. Величина (модуль) средней силы торможения будет равна:

$|F_{торм}| = 10000 \text{ Н}$

Эту величину можно также выразить в килоньютонах:

$10000 \text{ Н} = 10 \text{ кН}$

Ответ: средняя сила торможения равна 10000 Н (или 10 кН).