№273 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Автомобиль «Жигули» массой $$1\ \text{т}$$, трогаясь с места, достигает скорости $$30\ \text{м/с}$$ через $$20\ \text{с}$$. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления равен $$0{,}05$$.

Дано

$$m=1\ \text{т}=10^3\ \text{кг}$$
$$v=30\ \text{м/с}$$
$$t=20\ \text{с}$$
$$\mu=0{,}05$$
$$v_0=0$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Ход решения

На автомобиль действуют сила тяги $$F_{\text{т}}$$ и сила сопротивления движению $$F_{\text{сопр}}=\mu mg$$.

По второму закону Ньютона:

$$F_{\text{т}}-F_{\text{сопр}}=ma$$

Отсюда

$$F_{\text{т}}=ma+\mu mg=m(a+\mu g)$$

Так как автомобиль разгоняется равномерно, ускорение равно:

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

Тогда

$$F_{\text{т}}=m\left(\frac{v}{t}+\mu g\right)$$

Подставим значения:

$$F_{\text{т}}=10^3\left(\frac{30}{20}+0{,}05\cdot 10\right) =10^3(1{,}5+0{,}5)=2\cdot 10^3\ \text{Н}$$

Ответ

$$F_{\text{т}}=2\cdot 10^3\ \text{Н}=2\ \text{кН}$$