Кинетическая энергия автомобиля через 20 с после начала торможения равна

Кинетическая энергия автомобиля через 20 с после начала торможения равна

Вопрос по физике:

Скорость автомобиля массой 1000 кг при торможении изменяется в соответствии с графиком, представленным на рисунке. Чему равна кинетическая энергия автомобиля через 20 с после начала торможения ?

Ответы и объяснения 2

из графика видно, что после 20 с торможения, скорость автомобиля составит 20м/с

Дж = 200кДж = 0.2МДж

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник статьи: http://online-otvet.ru/fizika/5b7496c8f047055671325256

В помощь школьному учителю физики (урок №1)

«Детей надо учить тому, что пригодится им, когда они вырастут.» Действительно ли эту максиму* высказал Аристипп Киренейский, действительно ли она была произнесена 2400 лет тому назад, следует признать, что это высказывание чертовски верно и актуально во все времена. Детей действительно надо учить тому, что может им пригодиться – и в первую очередь это касается физики. Потому что физика (от греческого φύσις – природа) – это, прежде всего, наука об окружающем нас мире, о том, по каким законам функционирует этот мир. А вовсе не безумные гипотезы вроде Специальной теории относительности, согласно которой 1+1=1 или разнообразные фантазии квантовой физики.

*ПРИМЕЧАНИЕ. Максима – правило поведения или основной принцип, которым люди должны руководствоваться в своих поступках.

На одном из физических форумов кто-то из недалёких граждан (то ли малолетний, то ли великовозрастный), после ознакомления с моей статьёй « Нынешний закон сохранения энергии – величайшее заблуждение современной физики », заявил мне, что «энергия» поступательного движения должна измеряться в кг×м²/с² по той простой причине, что тормозной путь автомобиля пропорционален квадрату его скорости.

Действительно, тормозной путь автомобиля пропорционален квадрату скорости. Но это никоим образом не следует из нынешнего закона сохранения энергии. По той простой причине, что это следует из самого обычного уравнения равноускоренного (равнозамедленного) движения:

Допустим, что после того, как Вы нажали на педаль тормоза, торможение автомобиля происходит равнозамедленно, с каким-то постоянным, равным по величине замедлением (отрицательным ускорением) a . Тогда тормозной путь автомобиля с начала момента торможения составит:

Учитывая, что конечная скорость автомобиля равна 0:

Хочу напомнить, что время торможения будет всегда положительным числом, так как при замедлении движения величина a всегда отрицательная. 🙂

То есть тормозной путь при всех прочих одинаковых параметрах торможения машины действительно пропорционален квадрату начальной скорости, то есть скорости, с которой автомобиль начал торможение. Кому-то может показаться, что расстояние, которое пройдёт автомобиль при торможении, отрицательное, чего быть, в принципе, не может. Величина тормозного пути есть число положительное, так как величина a – замедление, как математическая величина, всегда отрицательная. При этом надо чётко понимать, что никаких отрицательных физических величин в природе, а значит, и в физике, не существует и никогда не существовало.

На практике принято использовать полученное уравнение в виде:

полагая, что на самом деле в уравнении используется не собственно ускорение a , а его модуль | a | . Поэтому более правильной с точки зрения математики была бы запись:

Также сила торможения

где G – вес тела (в нашем случае – автомобиля),

а φ – это коэффициент трения.

Таким образом, согласно классической теории трения, масса автомобиля никак не влияет на длину тормозного пути. А длина тормозного пути определяется прежде всего, скоростью движения, причем зависимость тут – квадратичная. И также определяется коэффициентом (продольного) сцепления, как принято называть φ в среде профессиональных автодорожников и автомобилистов.

При этом действующие ГОСТы иногда дают настолько «профессиональные» и заумные определения, что иногда это определение не понять с первого раза даже нормально образованным людям, победивших в своё время сопромат и теоретическую механику и даже успешно женившихся после этих испытаний. 🙂 Например, читаем ГОСТ 30413-96 «Дороги автомобильные. Метод определения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием»:

3.1 Коэффициент сцепления (продольного) — отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дороги на площади контакта сблокированного колеса с дорожным покрытием, к нормальной реакции в площади контакта колеса с покрытием.)

Хотя, с точки зрения школьной физики φ – это самый что ни на есть обычный коэффициент трения.

Для иллюстрации полученного и осмысления важности этого уравнения

я приведу график и кое-какие высказывания из частично понравившейся мне статьи с сайта autocadabra автора под ник-неймом SaltLake (см. ниже).

Комментируя этот график, SaltLake пишет, цитирую: « Из графика видно, что на скользких поверхностях (лед, снег, мокрый грунт) качество резины не существенно и только трением машину на льду не остановить. Нужно применять другие принципы — протектор, цепляющийся за неровности покрытия, грунтозацепы, цепи или шипы, вгрызающиеся в лед. Участок с коэффициентом трения до 0,8 примерно характеризует поведение обычного автомобиля на асфальте. Для сравнения приведены показатели болида формулы 1. »

Упрощённая таблица величин коэффициентов сцепления приведена ниже. Будущим автомобилистам никогда не стоит забывать, что на мокрой дороге коэффициент сцепления уменьшается примерно вдвое, а на обледенелой дороге падает до катастрофической величины 0,08…0,1.

Я полагаю, что, показывая этот график школьникам, надо заострить их внимание на следующих моментах – что в условиях гололедицы, не столь уж редким явлением на всей территории Российской Федерации, при коэффициенте сцепления 0,08 – 0,10, даже при скорости 60 км/час тормозной путь составит 140 метров, а при скорости 80 км/час – почти 400.

«На практике не существует идеально ровных поверхностей, — пишет SoltLake, — всегда есть неровности, которые цепляются друг за друга. Также не существует идеально чистых поверхностей (металлы всегда покрыты оксидной пленкой, на поверхности находятся грязь и жир). В месте контакта шины с дорогой происходит ее растяжение, деформация и сжатие, из-за чего на некотором участке пятна контакта шина проскальзывает (возникает скольжение). Все это зависит от нагрузки на шину и способность покрышки не подвергаться этим влиянием характеризуется ее индексом нагрузки. Также очень существенно на коэффициент трения влияет температура. Вообще, теория трения — это эмпирическая наука и главным предметом ее изучения является коэффициент трения. Этот коэффициент не является константой и находится в сложной зависимости от очень многих факторов и условий. Их влияния и учет заслуживают отдельного разговора.»

Я настоятельно рекомендую школьным учителям использовать этот материал на уроках физики. Готов выслушать замечания и пожелания.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/dpi/v-pomosc-shkolnomu-uchiteliu-fiziki-urok-1-5d2c6df292414d00ad7ec92b

Кинетическая энергия автомобиля через 20 с после начала торможения равна

Автомобиль, движущийся в начальный момент времени со скоростью м/с, начал торможение с постоянным ускорением м/с 2 . За – секунд после начала торможения он прошёл путь (м). Определите время, прошедшее от момента начала торможения, если известно, что за это время автомобиль проехал 30 метров. Ответ выразите в секундах.

Найдем, за какое время, прошедшее от момента начала торможения, автомобиль проедет 30 метров:

Значит, через 2 секунды после начала торможения автомобиль проедет 30 метров.

Примечание о выборе корня.

Формула описывает движение автомобиля от начала торможения до полной остановки. Моменту остановки соответствует наибольший пройденный путь. Наибольшее значение квадратного трехчлена достигается в точке в нашем случае Следовательно, через 4 секунды после начала движения автомобиль остановится. Поэтому больший корень уравнения не подходит по смыслу задачи.

Если бы автомобиль после остановки продолжил движение в соответствии с заданной формулой, он поехал бы назад, увеличивая скорость. В некоторый момент времени автомобиль вновь оказался бы на заданном расстоянии от начального положения. Этот момент определяется большим корнем решенного уравнения.

Для читателей, закончивших 9 класс, приведем объяснение в общем виде, опираясь на знания курса физики. При равноускоренном движении Из формулы скорости следует, что при торможении скорость тела достигает нуля в момент времени Поэтому при решении задач на пройденный при торможении путь допустимыми являются моменты времени, не большие t₀.

Рекомендуем сравнить это задание с заданиями 27961 и 27962.

Источник статьи: http://ege.sdamgia.ru/problem?id=27965

ЕГЭ для VIP

Подготовке к ЕГЭ

Физика. Работа и энергия (базовый)

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Тематический тренинг ФИЗИКА (базовый уровень) с решениями и ответами. ЗАДАНИЕ № 3. Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии. Вернуться к Списку заданий тренинга по физике.

ЕГЭ Физика. ЗАДАНИЕ № 3.
Работа и энергия (базовый уровень)

1. 1. Автомобиль массой 900 кг движется по прямолинейному участку шоссе со скоростью 72 км/ч. Импульс автомобиля равен… Ответ: ____ кг•км/с
   2. Тело движется по прямой, не меняя направления движения. Найдите модуль постоянной силы, если под её действием импульс тела изменился на 10 кг•м/с за 2 с. Ответ: _____ Н.
   3. Найдите изменение импульса тела массой 2 кг под действием постоянной силы 4 Н в течение 0,5 мин. Ответ: _____ кг•м/с.
   4. Тело массой m проходит половину окружности с постоянной по величине скоростью υ. Изменение модуля вектора импульса тела равно… Ответ: ______ кг•м/с.
   5. Материальная точка массой 1,5 кг движется по окружности с постоянной по модулю скоростью 10 м/с. Каков модуль изменения импульса тела за время Т/6, где Т — период обращения точки по окружности? Ответ: ______ кг•м/с.
   6. Скорость автомобиля массой 1,5 т уменьшилась от 90 км/ч до 72 км/ч. Определите импульс силы, действующей на автомобиль. Ответ: ______ Н•с.
   7. Чему равно изменение импульса мяча массой 250 г, падающего вертикально на горизонтальную поверхность со скоростью 4 м/с, если его скорость сразу после удара стала равна 2 м/с? Ответ: ______ кг•м/с.
   8. На графике (см. рис.) изображена зависимость импульса материальной точки от времени. Сила, действующая на материальную точку, равна… Ответ: ______ Н.
   9. На тело, начинающее движение из состояния покоя, в течение 5 с действует сила, равная 15 Н. Импульс тела в момент времени 3 с равен. Ответ: ______ кг•м/с.
   10. Система состоит из двух тел 1 и 2, массы которых равны 1 кг и 4 кг. На рисунке стрелками в заданном масштабе указаны скорости этих тел. Чему равен импульс всей системы по модулю? Ответ: ______ кг•м/с.
   11. Мяч массой 300 г, летевший вертикально, ударился о Землю и отскочил от неё без потери скорости. Скорость мяча непосредственно перед соударением была равна 1 м/с. Какой импульс получила Земля за время удара? Ответ: ______ кг•м/с.
   12. Тело массой 2 кг, движущееся под действием постоянной силы, равной 2 Н, в конце 5-й секунды приобретает скорость 20 м/с. Какова начальная скорость тела? Ответ: _____ м/с.
   13. Покоящаяся граната разорвалась на три одинаковых осколка, летящих с одинаковыми скоростями. Под каким углом друг к другу направлены скорости этих осколков? Ответ: ______°.
   14. С какой скоростью будут двигаться шары равной массы после абсолютно неупругого удара, если до удара у них были скорости 3 м/с и 4 м/с, направленные во взаимно перпендикулярных направлениях? Ответ: ______м/с.
   15. В тело массой М = 1 кг, лежащее на горизонтальной плоскости, попадает пуля массой m = 100 г, летящая со скоростью v = 20 м/с, и, пролетев через тело, продолжает двигаться со скоростью υ = 10 м/с. Ранее неподвижное тело начинает двигаться со скоростью. Ответ: ______ м/с.
   16. Снаряд, летящий со скоростью 500 м/с, разорвался на два осколка массами соответственно 5 и 4 кг. Определите скорость второго осколка, если скорость первого осколка возросла на 200 м/с в направлении движения снаряда. Ответ: ______ м/с.
   17. Два тела массами m₁ = 3 кг и m₂ = 2 кг, направления движения которых показаны на рисунке, перед абсолютно неупругим ударом имеют скорости V₁ = 2 м/с и V₂ = 4 м/с. Найдите, чему будет равен модуль импульса системы после соударения. Ответ: ______ кг•м/с.
   18. Мальчик массой 27 кг, стоящий на гладком льду, бросает мяч в горизонтальном направлении. Масса мяча 0,9 кг. Скорость мяча при броске 15 м/с. Какова скорость мальчика после броска? Ответ: ______ м/с.
   19. Найдите, чему равно отношение масс большего тела к меньшему, если до абсолютного неупругого столкновения они двигались навстречу друг другу со скоростью 10 м/с каждое, а после — со скоростью 5 м/с. Ответ: ______.
   20. Мальчик массой 60 кг находится на тележке массой 60 кг, движущейся слева направо по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 1 м/с. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик прыгнет с неё в направлении первоначальной скорости тележки со скоростью 1,5 м/с относительно дороги? Ответ: ______ м/с.
   21. Тележка движется вдоль оси 0х в инерциальной системе отсчёта. На рисунке показан график изменения проекции импульса тележки с течением времени.

Какой из приведённых ниже графиков (см. рис.) показывает изменение с течением времени проекции на ось 0х равнодействующих сил, действующих на эту тележку? Ответ: ______.

1. Движущееся тело обладает кинетической энергией Ек = 75 Дж и импульсом р = 50 кг•м/с. Найдите, чему равна его скорость. Ответ: ______ м/с.
2. Тело движется под действием силы, которая зависит от координаты тела так, как показано на рисунке. Работа силы на пути 4 м равна. Ответ: ______ Дж.
3. Какую работу совершил двигатель автомобиля массой 2 т при его разгоне от 54 км/ч до 72 км/ч? Ответ: ______ кДж.
4. Какую надо совершить работу, чтобы груз массой 20 кг поднять на высоту 1,5 м? Ответ: ______ Дж.
5. Если для сжатия на 2 см буферной пружины железнодорожного вагона требуется сила 50 кН, то при её сжатии на 4 см будет произведена работа, равная… Ответ: ______ кДж.
6. Изменение координаты тела массой 5 кг, движущегося по оси х, описывается формулой х = 10 — 2t + t 2 , где t — время в секундах. Какова кинетическая энергия тела через 3 с после начала отсчёта времени? Ответ: ______ Дж.
7. В какой точке от поверхности Земли кинетическая энергия тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с, будет равна его потенциальной энергии? Ответ: ______ м.
8. Тело массой 0,5 кг падает с высоты 20 м на наклонную плоскость с углом наклона 45 ° и упруго отражается от неё. Какой будет горизонтальная компонента скорости тела через 3 с после начала падения? Ответ: ______ м/с.
9. Мячик массой 300 г падает с высоты 12 м с нулевой начальной скоростью. Какова кинетическая энергия мячика к моменту падения на землю, если потеря полной механической энергии за счёт сопротивления воздуха составила 10 %? Ответ: ______Дж.
10. Свободно катящийся по горизонтальной поверхности мяч массой 0,5 кг уменьшил свою скорость с 10 м/с-до 4 м/с. Чему равна работа силы трения? Ответ: ______Дж.
11. Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом об абсолютно гладкую стену была вдвое больше его скорости сразу после удара. Какое количество теплоты выделилось при ударе, если перед ударом кинетическая энергия мяча была равна 40 Дж? Ответ: ______Дж.
12. Тело массой 20 кг падает на землю с высоты 10 м. При этом его скорость во время удара о землю равна 12 м/с. Чему равна работа силы тяжести? Ответ: _____Дж.
13. Небольшая шайба съезжает с горки, обладая на её вершине скоростью 1 м/с. У основания горки шайба приобретает скорость 5 м/с. Какова высота горки? Сила трения между шайбой и поверхностью горки пренебрежимо мала. Ответ: _____м.
14. Небольшая шайба массой 100 г съезжает с горки без начальной скорости. У основания горки шайба приобретает кинетическую энергию 1,6 Дж. Какова высота горки, если работа силы трения между шайбой и поверхностью горки составила 0,4 Дж? Ответ: _____м.
15. Автомобиль массой 1 т движется со скоростью 20 м/с по мосту, расположенному над поверхностью реки на высоте 15 м. Какова полная механическая энергия автомобиля относительно уровня воды в реке? Ответ: _____ кДж.
16. Мяч массой 500 г, упав с высоты 1,5 м, после удара о землю подскочил на высоту 1,2 м. Каковы потери механической энергии мяча? Ответ: _____ Дж.
17. Средняя мощность силы тяжести, действующей на тело массой 200 г, падающее с некоторой высоты, составляет 20 Вт. С какой высоты падало тело? Ответ: _____ м.
18. Небольшое тело массой 200 г падает с высоты 10 м. Какова мгновенная мощность силы тяжести в середине траектории? Ответ: _____ Вт.
19. Кусок льда массой 500 г упал без начальной скорости на землю с крыши высотой 5 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите среднюю мощность силы тяжести, действовавшей на тело во время падения. Ответ: _____ Вт.
20. Тело массой 3 кг, двигаясь с ускорением 0,5 м/с 2 , приобрело скорость 2 м/с. Какую мощность развила сила, действующая на тело? Ответ: _____ Вт.

Задание 3. ОТВЕТЫ и РЕШЕНИЯ

92. 18.
93. 5.
94. 120.
95. 0.
96. 15.
97. 7500.
98. 1,5.
99. 0,4.
100. 45.
101. 20.
102. 0,6
103. 15.
104. 120.
105. 2,5.
106. 1.
107. 250.
108. 10.
109. 0,5.
110. 3.
111. 0,5.
112. 2.
113. 3.
114. 30.
115. 175.
116. 300.
117. 2.
118. 40.
119. 10
120. 20.
121. 32,4.
122. –21.
123. 30.
124. 2000.
125. 1,2.
126. 2.
127. 350.
128. 1,5.
129. 20.
130. 20.
131. 25.
132. 3.

Источник статьи: http://egevip.ru/fizika-rabota-i-jenergija-bazovyj/