Автомобиль движется по горизонтальной плоскости сv1=140км/ч, на расстоянии l=500м до перекрёстка, водитель отключант передачу, и на расстоянии l=400м от перекрёстка скорость упала до v2=120км/ч. на каком расстоянии от перекрёстка скорость автомобиля станет равна 90км/ч. считать, что сила сопротивления прямо пропорциональна скорости автомобиля.

Bitco Bitco    1   24.03.2019 10:00    24

Ответы
нур821 нур821  08.01.2024 20:07
Добрый день! Рад помочь с вашим вопросом о движении автомобиля.

Для начала введем обозначения:
v1 - начальная скорость автомобиля (140 км/ч)
l - расстояние от перекрестка (500 м)
v2 - скорость автомобиля на расстоянии 400 м от перекрестка (120 км/ч)
v3 - скорость автомобиля на неизвестном расстоянии от перекрестка (90 км/ч)

Нам дано, что сила сопротивления прямо пропорциональна скорости автомобиля. Это означает, что сила сопротивления F будет равна некоторому постоянному коэффициенту k, умноженному на скорость v: F = kv.

Также, поскольку сила сопротивления может рассматриваться как сила трения, сравним ее с силой трения. Если автомобиль движется горизонтально без торможения (без трения), то сила сопротивления должна быть равна нулю. Если автомобиль замедляется или останавливается, то сила сопротивления должна быть положительной, чтобы противодействовать движению.

Используем эти факты для решения задачи.

Шаг 1: Найдем коэффициент сопротивления k.
Для этого воспользуемся первой информацией из задачи: "на расстоянии l = 400 м от перекрестка скорость упала до v2 = 120 км/ч". Мы знаем, что на этом участке автомобиль замедляется, поэтому сила сопротивления положительна.

Мы можем записать уравнение движения для этого участка:
F = kv2
где F - сила сопротивления, k - коэффициент сопротивления, v2 - скорость автомобиля на расстоянии 400 м от перекрестка.

Шаг 2: Найдем расстояние от перекрестка, на котором скорость автомобиля равна 90 км/ч.
Для этого воспользуемся второй информацией из задачи: "на каком расстоянии от перекрестка скорость автомобиля станет равна 90 км/ч". Нам необходимо найти данное расстояние, обозначим его x.

Мы можем записать уравнение движения для этого участка:
F = kv3
где F - сила сопротивления, k - коэффициент сопротивления, v3 - скорость автомобиля на расстоянии x от перекрестка.

Шаг 3: Составим уравнение, исходя из условия задачи.
Поскольку сила сопротивления прямо пропорциональна скорости, мы можем записать отношение силы сопротивления на обоих участках, так как коэффициент сопротивления k будет одинаковым:
kv2 = kv3

Шаг 4: Найдем скорость автомобиля на участке, где скорость равна 90 км/ч.
Из выражения kv2 = kv3 получаем:
v2 = v3

Таким образом, мы можем сказать, что скорость автомобиля на участке, где скорость равна 90 км/ч, равна 120 км/ч.

Шаг 5: Найдем расстояние x.
Для этого снова воспользуемся уравнением движения на участке со скоростью 90 км/ч:
F = kv3

Так как скорость автомобиля равна 90 км/ч, и мы знаем коэффициент сопротивления k, мы можем записать уравнение:
F = k * 90

Шаг 6: Решим уравнение.
Поскольку у нас нет данных о силе сопротивления, мы не можем точно определить значение x. Однако, мы можем установить пропорцию между двумя участками, которые мы знаем: от л = 500 м до л = 400 м и от л = 400 м до x.

После отключения передачи скорость автомобиля упала на 20 км/ч на расстоянии 400 м. Зная это, мы можем записать отношение расстояний и отношение скоростей:
(л - 400) / (л - 500) = (120 - 90) / (140 - 90)

Здесь мы также используем факт, что отношение расстояний равно отношению времени, а отношение времени равно отношению скоростей на участках без ускорения или замедления.

Шаг 7: Решим уравнение.
Сокращаем дробь, получаем:
(л - 400) / (л - 500) = 30 / 50

Заметим, что и числитель, и знаменатель имеют одинаковую разность (л - 400). Сократим:
1 / (л - 500) = 3 / 5

Перевернем дробь:
(л - 500) / 1 = 5 / 3

Перемножаем крест-накрест:
3 * (л - 500) = 5 * 1

Упрощаем:
3л - 1500 = 5

3л = 1505

л = 1505 / 3

л ≈ 501.67 м

Таким образом, расстояние x, на котором скорость автомобиля станет равной 90 км/ч, приближенно равно 501.67 м.

Надеюсь, ответ понятен. Если есть еще вопросы, буду рад помочь!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика