Легковая автомашина, ускоряясь, развивает силу тяги в 2300 Н и увеличивает скорость с 9 км/ч до 63 км/ч за 7,6 с. При увеличении скорости на машину действовала сила сопротивления, равная 391 Н.
Чему равно ускорение движения автомашины?
Чему равна масса автомашины?

СИ:

9 км/ч = 2,5 м/с

63 км/ч = 17,5 м/с

1) Напишем уравнение скорости для автомобиля:

v = v0 + at

v - скорость автомобиля

v0 - начальная скорость

a - ускорение

t - время

2) Выразим ускорение:

at = (v-v0)

a = (v-v0) / t

3) Подставляем значения в формулу

a = (17,5 м/с - 2,5 м/с) / 7,6с ≈ 1,97 м/с² ≈ 2 м/с²

4) Рассмотрим систему отсчёта, связанную с автомобилем :

На автомобиль действуют 4 силы:

F тяги + F сопротивления + mg + N

По второму закону Ньютона:

Сумма всех сил = ma

5) F тяги + F сопротивления + mg + N = ma

6) Рассмотрим проекцию на ось X (направлена вправо)

Ox: F тяги - F сопротивления + 0 + 0 = ma

Ox: F тяги - F сопротивления = ma

7) Выражаем массу автомобиля из формулы

m = (F тяги - F сопротивления) / a

8) Подставляем значения в формулу :

m = ( 2300 H - 391 H ) / 2 м/с² = 954,5 кг

ответ: ускорение автомобиля примерно равна 2 м/с²; масса автомобиля равна 954,5 кг