Упр.18.40 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Какую силу надо приложить в горизонтальном направлении к вагону массой $$16\ \text{т}$$, чтобы уменьшить его скорость на $$0{,}6\ \text{м/с}$$ за $$10\ \text{с}$$; за $$1\ \text{с}$$? Коэффициент трения равен $$0{,}05$$.

Дано

$$m=16\cdot 10^3\ \text{кг}$$

$$\Delta v=0{,}6\ \text{м/с}$$

$$t_1=10\ \text{с}$$

$$t_2=1\ \text{с}$$

$$\mu=0{,}05$$

$$g=9{,}8\ \text{м/с}^2$$

Найти: $$F_1,\ F_2$$.

Ход решения

При уменьшении скорости вагон движется с ускорением по модулю

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

Сила трения равна

$$F_{\text{тр}}=\mu mg$$

По второму закону Ньютона для горизонтального движения:

$$ma=F+F_{\text{тр}}$$

Отсюда сила, которую нужно приложить:

$$F=ma-F_{\text{тр}}=m\left(\frac{\Delta v}{t}-\mu g\right)$$

Для первого случая:

$$F_1=16\cdot 10^3\left(\frac{0{,}6}{10}-0{,}05\cdot 9{,}8\right) =16\cdot 10^3(0{,}06-0{,}49)$$

По модулю сила равна

$$F_1=16\cdot 10^3\cdot 0{,}43=6880\ \text{Н}$$

Для второго случая:

$$F_2=16\cdot 10^3\left(\frac{0{,}6}{1}-0{,}05\cdot 9{,}8\right) =16\cdot 10^3(0{,}6-0{,}49)$$

$$F_2=16\cdot 10^3\cdot 0{,}11=1760\ \text{Н}$$

Ответ

$$F_1=6880\ \text{Н},\quad F_2=1760\ \text{Н}.$$