schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: изменение импульса и сила торможения трамвая
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Найдено изменение импульса трамвая и сила торможения, действующая на него. Изменение импульса равно начальному импульсу трамвая, а сила торможения вычисляется по второму закону Ньютона в импульсной форме.
Подробное решение
Дано:
\[ v_0 = 25,2 \text{ км/ч} \]
\[ t = 7 \text{ с} \]
\[ m = 20 \text{ т} \]
\[ v = 0 \text{ м/с} \]
Найти:
\[ |\Delta p| - ? \]
\[ F_{спр} - ? \]
Решение:
1. Переведем все величины в систему СИ:
\[ v_0 = \frac{25,2}{3,6} = 7 \text{ м/с} \]
\[ m = 20 \cdot 1000 = 20000 \text{ кг} \]
2. Найдем модуль изменения импульса трамвая. Импульс тела равен произведению его массы на скорость. Так как в конце трамвай остановился (\( v = 0 \)), то изменение импульса по модулю равно начальному импульсу:
\[ |\Delta p| = |p - p_0| = |m \cdot v - m \cdot v_0| \]
\[ |\Delta p| = m \cdot v_0 \]
\[ |\Delta p| = 20000 \cdot 7 = 140000 \text{ кг} \cdot \text{м/с} \]
3. Согласно второму закону Ньютона в импульсной форме, импульс силы равен изменению импульса тела:
\[ F_{спр} \cdot t = |\Delta p| \]
Отсюда выразим среднюю силу сопротивления:
\[ F_{спр} = \frac{|\Delta p|}{t} \]
\[ F_{спр} = \frac{140000}{7} = 20000 \text{ Н} \]
Переведем ответ в килоньютоны (кН):
\[ 20000 \text{ Н} = 20 \text{ кН} \]
Ответ:
Модуль изменения импульса: 140000 кг·м/с.
Средняя сила сопротивления: 20 кН.