Чему равна работа силы трения при торможении с заблокированными колёсами автомобиля массой 2 т, если скорость автомобиля уменьшилась от 72 до 36 км/ч?
Автомобиль массой 2 т тормозит с заблокированными колесами, и его скорость уменьшается от 72 км/ч до 36 км/ч. Нужно найти работу силы трения, действующей на автомобиль.
Для начала переведем скорости из км/ч в м/с:
\(v_1 = 72 \, \text{км/ч} = 72 \times \frac{1000}{3600} = 20 \, \text{м/с},\)
\(v_2 = 36 \, \text{км/ч} = 36 \times \frac{1000}{3600} = 10 \, \text{м/с}.\)
Работа силы трения связана с изменением кинетической энергии автомобиля. Кинетическая энергия на начальной и конечной скорости:
\(E_1 = \frac{1}{2} m v_1^2, \quad E_2 = \frac{1}{2} m v_2^2.\)
Сила трения совершает работу, равную разности кинетической энергии:
\(A = E_1 - E_2 = \frac{1}{2} m (v_1^2 - v_2^2).\)
Масса автомобиля \(m = 2 \, \text{т} = 2000 \, \text{кг}\). Подставляем данные:
\(A = \frac{1}{2} \cdot 2000 \cdot (20^2 - 10^2) = 1000 \cdot (400 - 100) = 1000 \cdot 300 = 300000 \, \text{Дж}.\)
Ответ: Работа силы трения при торможении составляет 300 кДж.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Чему равна работа силы трения при торможении с заблокированными колёсами автомобиля массой 2 т, если скорость автомобиля уменьшилась от 72 до 36 км/ч?