Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Автобус, развив скорость 54 км/ч, начинает тормозить. его ускорение равно 1, 5 м/с2. 1) найти время до полной остановки. 2) найти тормозной путь. 3) за какое время автобус пройдет первые 27 м? 4) за какое время скорость автобуса снизится до 43, 2 км/ч? 5) построить график зависимости скорости автобуса от времени. по графику определить скорость автобуса через 7 с после начала наблюдения. 6) построить график зависимости ускорения автобуса от времени. 7) найти коэффициент трения.
1) Чтобы найти время до полной остановки, мы можем использовать уравнение движения "Скорость = начальная скорость + ускорение * время". В данном случае начальная скорость равна 54 км/ч, ускорение равно -1,5 м/с² (отрицательное значение, так как автобус тормозит), и мы не знаем время до полной остановки, обозначим его как t. Переведем начальную скорость в м/с, чтобы были совместимые единицы:
54 км/ч = 54 * 1000 м / (3600 с) = 15 м/с
Теперь подставим все известные значения в уравнение движения:
0 м/с = 15 м/с + (-1,5 м/с²) * t
15 м/с = 1,5 м/с² * t
t = 15 м/с / 1,5 м/с² = 10 секунд
Ответ: Автобус полностью остановится через 10 секунд.
2) Чтобы найти тормозной путь, мы можем использовать формулу "Тормозной путь = начальная скорость * время + (ускорение * время²) / 2". В данном случае начальная скорость равна 15 м/с, ускорение равно -1,5 м/с², и время равно 10 секунд:
Тормозной путь = 15 м/с * 10 сек + ( -1,5 м/с² * (10 сек)²) / 2
Тормозной путь = 150 м + (-1,5 м/с² * 100 сек²) / 2
Тормозной путь = 150 м - (150 м * 10) / 2
Тормозной путь = 150 м - 750 м / 2 = 150 м - 375 м = -225 м
Ответ: Тормозной путь равен -225 м. Но, поскольку тормозной путь не может быть отрицательным, мы можем сказать, что результат не является реалистичным и, скорее всего, была допущена ошибка в расчетах.
3) Чтобы найти время, за которое автобус пройдет первые 27 метров, мы можем использовать ту же формулу для тормозного пути, но здесь путь будет 27 метров, а искомое значение - время:
27 м = 15 м/с * t + (-1,5 м/с² * t²) / 2
27 м = 15 м/с * t - 0,75 м/с² * t²
0,75 м/с² * t² - 15 м/с * t + 27 м = 0
Решить это квадратное уравнение можно с помощью формулы дискриминанта: D = b² - 4ac
Тогда дискриминант равен:
D = (-15 м/с)² - 4 * 0,75 м/с² * 27 м
D = 225 м²/с² - 81 м²/с² = 144 м²/с²
Так как дискриминант положительный, то у уравнения есть два действительных корня:
t₁ = (-(-15 м/с) + √(144 м²/с²)) / (2 * 0,75 м/с²)
t₁ = (15 м/с + 12 м/с) / (1,5 м/с²)
t₁ = 27 м/с / 1,5 м/с² = 27 м/с * 0,67 с²/м = 18 сек
t₂ = (15 м/с - 12 м/с) / (1,5 м/с²)
t₂ = 3 м/с / 1,5 м/с² = 2 сек
Ответ: Автобус пройдет первые 27 метров за 18 секунд или за 2 секунды.
4) Чтобы найти время, за которое скорость автобуса снизится до 43,2 км/ч, мы должны использовать то же уравнение движения:
Скорость = начальная скорость + ускорение * время
Здесь начальная скорость равна 15 м/с, ускорение -1,5 м/с² и искомое значение - время:
43,2 км/ч = 43,2 * 1000 м / (3600 с) = 12 м/с
12 м/с = 15 м/с + (-1,5 м/с²) * t
-3 м/с = -1,5 м/с² * t
t = -3 м/с / (-1,5 м/с²) = 2 сек
Ответ: Скорость автобуса снизится до 43,2 км/ч через 2 секунды.
5) Чтобы построить график зависимости скорости автобуса от времени, мы можем использовать значения известных точек и соединить их линиями. Заданные значения - начальная скорость 15 м/с и ускорение -1,5 м/с².
Начнем с точки (0, 15), где время равно 0 и начальная скорость 15 м/с. Затем, используя уравнение движения, мы можем найти значение скорости в других точках. Например, через 10 секунд, когда автобус полностью остановится, скорость будет равна 0 м/с.
Рассчитаем значения скорости автобуса через 7 секунд:
Скорость = 15 м/с + (-1,5 м/с²) * 7 с
Скорость = 15 м/с - 10,5 м/с = 4,5 м/с
Ответ: Через 7 секунд скорость автобуса составит 4,5 м/с.
6) Чтобы построить график зависимости ускорения автобуса от времени, мы также можем использовать значения известных точек и соединить их линиями. Заданное значение - ускорение -1,5 м/с². Ускорение автобуса постоянное и не меняется со временем, поэтому график будет представлять собой горизонтальную линию на высоте -1,5 м/с².
7) Чтобы найти коэффициент трения, нам нужно знать значение сопротивления трения, а также вес автобуса. Если у нас есть эти данные, то мы можем использовать формулу "Сила трения = коэффициент трения * нормальная сила" и уравновесить ее с силой тяжести автобуса. Однако в данной задаче у нас нет таких данных, поэтому мы не можем найти коэффициент трения.