Задача по физике Автобус массой 2т при торможении движется равнозамедленно и уменьшает свою скорость с 72км/ч до 36км/ч. Какая работа была совершена при этом силами трения?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для работы силы трения:

[A = F \cdot \Delta s \cdot \cos(\alpha)]

где:
(A) - работа силы трения,
(F) - сила трения,
(\Delta s) - перемещение автобуса,
(\alpha) - угол между силой трения и направлением перемещения.

Сначала найдем силу трения. По закону Ньютона:

[F = m \cdot a]

где
(m) - масса автобуса,
(a) - ускорение автобуса.

Так как автобус движется равнозамедленно, то ускорение будет равно:

[a = \frac{v^2 - v_0^2}{2 \cdot \Delta s}]

где
(v) - конечная скорость автобуса,
(v_0) - начальная скорость автобуса,
(\Delta s) - путь торможения автобуса.

Находим ускорение:

[a = \frac{(36 \text{ км/ч})^2 - (72 \text{ км/ч})^2}{2 \cdot \Delta s}]

После вычислений получаем, что (a = -1 \text{ км/ч}^2).

Теперь найдем силу трения:

[F = 2000 \text{ кг} \cdot (-1 \text{ км/ч}^2) = -2000 \text{ кг}\cdot\text{км/ч}^2]

Переведем силу трения в СИ:

[F = -2000 \text{ кг}\cdot\text{км/ч}^2 \cdot \frac{1000 \text{ м/км}}{3600 \text{ с/ч}} = -50 \text{ Н}]

Теперь находим работу силы трения:

[A = -50 \text{ Н} \cdot \Delta s \cdot \cos(180^\circ) = -50 \text{ Н} \cdot \Delta s]

Итак, работа силы трения при торможении автобуса равна (-50 \Delta s) Н.