Тормозной путь равен l = v0t - at^2/2 время торможения равно t = v0/a подставляя выражение для t в первое уравнение, получаем связь тормозного пути, начальной скорости и ускорения, вызванного равнодействующих сил: l = v^2/2a откуда можно получить ускорение a = v^2/2l Поскольку F = ma, получаем уравнение для вычисления силы F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н Эту же задачу можно решить, применяя динамический подход. Поскольку кинетическая энергия мотоциклиста равна mv0^2/2 была израсходована на совершение работы против сил трения на пути l, каковая работа определяется как A = Fl, то, приравняв эти два выражения друг другу mv0^2/2 = Fl получим то же самое выражение: F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н
Тут без чертежа никак: рисуем наклонную плоскость, на ней тело и расставляем силы: сила тяги вдоль наклонной плоскости вверх, сила трения вдоль плоскости, но вниз, сила тяжести приложена к центру масс тела и направлена ВЕРТИКАЛЬНО вниз, сила реакции опоры приложена к центру масс тела но ВДОЛЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРА К НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ. ось ОХ направляем вдоль наклонной плоскости вверх, ось ОУ вдоль вектора силы реакции опоры вверх, угол α=30 угол у основания наклонной плоскости. Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: → → → → → → Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα) Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.
l = v^2/2a откуда можно получить ускорение a = v^2/2l
Поскольку F = ma, получаем уравнение для вычисления силы
F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н
Эту же задачу можно решить, применяя динамический подход.
Поскольку кинетическая энергия мотоциклиста равна mv0^2/2 была израсходована на совершение работы против сил трения на пути l,
каковая работа определяется как A = Fl, то, приравняв эти два выражения друг другу
mv0^2/2 = Fl
получим то же самое выражение:
F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н
Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: →
→ → → → →
Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα)
Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.