Na samochód osobowy jadący po poziomej drodze działa siła F = 1500 N, nadając mu stałe przyspieszenie a = 2 m/s2.
a) Oblicz z jakim przyspieszeniem a1 będzie poruszał się samochód, gdy siła działająca na niego będzie równa F1 = 6000 N.
b) Oblicz przyspieszenie a2 samochodu o dwukrotnie większej masie dla tej samej siły ciągu, co w podpunkcie a).
Przypadek a)
Aby obliczyć przyspieszenie a1 doznawane przez samochód osobowy wskutek działania siły F1 = 6000 N skorzystamy z drugiej zasady dynamiki Newtona, zgodnie z którą przyspieszenie a1 samochodu wynosi:
$$a_1 = \frac{F_1}{m}$$
gdzie m to masa samochodu osobowego.
Masa samochodu nie jest podana w treści zadania. Wiemy jednak, że wskutek działania siły F samochód poruszał się ze stałym przyspieszeniem a. Oznacza to, że masa m samochodu jest równa:
$$m = \frac{F}{a} = \frac{1500 \hspace{.05cm} \textrm{N}}{2 \hspace{.05cm} \tfrac{\textrm{m}}{\textrm{s}^2}} = 750 \hspace{.05cm} \textrm{kg}$$
Znając wartość m możemy przystąpić do obliczenia przyspieszenia a1:
$$a_1 = \frac{F_1}{m} = \frac{6000 \hspace{.05cm} \textrm{N}}{750 \hspace{.05cm} \textrm{kg}} = 8 \hspace{.05cm} \tfrac{\textrm{m}}{\textrm{s}^2}$$
Przypadek b)
Gdy masa samochodu będzie dwukrotnie większa tj. równa 2 m , wówczas przyspieszenie a2 samochodu będzie równe:
$$a_2 = \frac{F_1}{2 \hspace{.05cm} m} = \frac{6000 \hspace{.05cm} \textrm{N}}{2 \cdot 750 \hspace{.05cm} \textrm{kg}} = 4 \hspace{.05cm} \tfrac{\textrm{m}}{\textrm{s}^2}$$
Loading...