Ruch opóźniony - zadanie

Zadanie

Inna wersja strony

Samochód osobowy o łącznej masie (z pasażerami) 1000 kg jedzie z prędkością 108 km/h. Następnie rozpoczyna hamowanie i zatrzymuje się po przejechaniu drogi 300 m.

A) Obliczyć pracę sił hamujących (oporów ruchu i tarcia).

B) Obliczyć średnią siłę hamującą.

C) Obliczyć średnie przyspieszenie (opóźnienie) ruchu.

D) Obliczyć czas hamowania, jeżeli hamowanie odbywało się ruchem jednostajnie zmiennym.

Rozwiązanie

Co jest przyczyną zmiany ruchu?

Jakie siły działają na samochód?

Jaki jest skutek działania tych sił?

Dlaczego przyjmujemy założenia o stałej sile?

A) Obliczyć pracę sił hamujących (oporów ruchu i tarcia).

Jaka jest definicja pracy mechanicznej?

Jakie jest przesunięcie ciała?

Jaka jest siła działająca na ciało?

Master slide W = Δ E Δ E = E 0 - E 1 E 1 = 0 E 0 = m · v 2 2 E pot = const = 0 W = m · v 2 2 m = 1000 kg - masa ciała v = 108 km h = 30 m s - prędkość W = 1000 kg · ( 30 m s ) 2 2 W = 500 · 900 kg · m 2 s 2 W = 450 000 J W = 0,45 MJ

B) Obliczyć średnią siłę hamującą.

Master slide W = F h · s F h = W s W = m · v 2 2 F h = m · v 2 2 s F h = m · v 2 2 · s s = 300 m - droga hamowania m = 1000 kg - masa ciała v = 108 km h = 30 m s - prędkość F h = 1000 kg · ( 30 m s ) 2 2 · 300 m F h = 5 3 · 900 kg · m s 2 F h = 1500 N

C) Obliczyć średnie przyspieszenie (opóźnienie) ruchu.

Master slide a = F h m F h = m · v 2 2 · s a = m · v 2 2 · s m a = v 2 2 · s s = 300 m - droga hamowania m = 1000 kg - masa ciała v = 108 km h = 30 m s - prędkość a = ( 30 m s ) 2 2 · 300 m a = 900 600 m s 2 a = 1,5 m s 2

D) Obliczyć czas hamowania, jeżeli hamowanie odbywało się ruchem jednostajnie zmiennym.

Master slide a = Δ v Δ t Δ t = Δ v a a = v 2 2 · s Δ v = v - v k = v - 0 = v Δ t = v a Δ t = v v 2 2 · s Δ t = 2 · s v s = 300 m - droga hamowania m = 1000 kg - masa ciała v = 108 km h = 30 m s - prędkość Δ t = 2 · 300 m 30 m s Δ t = 20 s

Inna wersja strony