Автомобіль масою
M = 10 т, рухаючись з місця, на шляху
S = 50 м досяг
швидкості 8 м/с. Знайти коефіцієнт опору, якщо сила тяги дорівнює 15 кН
Ответы
Відповідь:
Спочатку потрібно визначити прискорення автомобіля, використовуючи формулу кінематики:
S = (1/2) * a * t^2
де S - шлях, який пройшов автомобіль, a - прискорення, яке він набрав, t - час, протягом якого він рухався з початкової швидкості 0 м/с до швидкості 8 м/с.
Знаходимо час t:
t = sqrt(2 * S / a) = sqrt(2 * 50 м / a)
Тепер можна знайти прискорення a:
a = 2 * S / t^2 = 2 * 50 м / (t^2)
a = 2 * 50 м / (2 * S / a) = a^2 * 50 м / 2
a^3 = 15 000 кг м / 50 м
a^3 = 300 кг
a = cuberoot(300 кг) = 6.48 м/с^2
Тепер можна знайти коефіцієнт опору, використовуючи другий закон Ньютона:
F = m * a + F_opor
де F - сила тяги, m - маса автомобіля, a - прискорення, яке він набрав, F_opor - сила опору.
Підставляємо відомі значення:
15 кН = 10 т * 6.48 м/с^2 + F_opor
F_opor = 15 кН - 64.8 кН = -49.8 кН
Отже, сила опору дорівнює -49.8 кН (вона вказує протилежно до напрямку руху автомобіля). Коефіцієнт опору визначимо, поділивши силу опору на вагу автомобіля:
k = |F_opor| / (m * g) = 49.8 кН / (10 т * 9.8 м/с^2) = 0.508
Отже, коефіцієнт опору становить 0.508
Пояснення: