Найдите силу трение качение колес автомобиля массой 1200 кг, равномерно движущегося по асфальтовой дороге . радиус колес 30 см. принять μκ=0, 1 см.

Дано:

S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?

Решение задачи:

Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.

Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:

С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:

j=neυ

Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.

При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:

n=N0V0

Тогда:

j=N0V0eυ(2)

Приравняем (1) и (2):

N0eυV0=IS

υ=IV0N0eS

Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:

υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с

ответ: 9,38 мкм/с.

ответ 3-й:

v1 = 0,75 м/с, v2 = 0,5 м/с, s1 = 90 м, s2 = 30 м, vср ≈ 0,67 м/с

Объяснение:

Считаем, что движение равномерное

1-й этап движения

х₀₁ = 5 м

t₁ = 2 мин = 120с

х₁ = 95 м

Пройденный путь

s₁ = x₁ - x₀ = 95 - 5 = 90 (м)

Скорость

v₁ = s₁ : t₁

v₁ = 90 : 120 = 0.75 (м/с)

2-й этап движения

х₀₂ = 95 м

t₂ = 1 мин = 60с

х₂ = 125 м

Пройденный путь

s₂ = x₂ - x₀₂ = 125 - 95 = 30 (м)

Скорость

v₂ = s₂ : t₂

v₂ = (30 : 60 = 0.5 (м/с)

Весь путь

s = s₁ + s₂ = 90 + 30 = 120 (м)

Полное время движения

t = t₁ + t₂ = 120 + 60 = 180 (c)

Средняя скорость

v cp = s : t = 120 : 180 ≈ 0.67 (м/c)