Samochód o masie 2 t zwiększył swoją prędkość o 7,2 km/h w ciągu 2,5 s. Oblicz zmianę pędu samochodu oraz wartość siły działającej na samochód w trakcie przyspieszenia. Wyniki wyraź w jednostkach układu SI.



Odpowiedź :

Zmiana pędu ciała podczas ruchu ciała.

Zmiana pędu samochodu wynosi:

[tex]\Delta p = 4000kg*\frac{m}{s}[/tex]

Siła działająca ma samochód wynosi :

[tex]F=1600N[/tex]

Samochód porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym.
Na samochód działa siła powodują jego zmianę pędu.

Pęd to iloczyn  masy i prędkości ciała:

[tex]p=m*v[/tex]

Zmiana pędu to:

[tex]\Delta p = m*\Delta v[/tex]

gdzie :

[tex]\Delta p\to[/tex] zmiana pędu

[tex]m\to[/tex] masa ciała

[tex]\Delta v\to[/tex] zmiana prędkości

W oparciu o dane dokonujemy obliczeń, pamiętamy o zamianie
 jednostek zgodnie z układem SI:

[tex]m=2t=2*1000kg=2000kg[/tex] masa samochodu

[tex]\Delta v=7,2\frac{km}{h}=7,2*\frac{1000m}{3600s}=2\frac{m}{s}[/tex]

[tex]t=2,5s[/tex] czas ruchu samochodu

[tex]\Delta p\to[/tex] =zmiana pędu , należy obliczyć

[tex]F\to[/tex] siła działająca na samochód podczas zmiany prędkości, do obliczenia

Obliczamy zmianę pędu samochodu:

[tex]\Delta p = m* \Delta v[/tex]

[tex]\Delta p=2000kg*2\frac{m}{s}=4000kg*\frac{m}{s}[/tex]

Obliczamy siłę działającą na samochód podczas zmiany przyspieszenia

[tex]F=m*a[/tex]

[tex]a=\frac{\Delta v}{t}[/tex] zmiana przyspieszenia, wstawimy do wzoru na siłę

[tex]F=\frac{m*\Delta v}{t}\to m*\Delta v=\Delta p[/tex]

[tex]F=\frac{\Delta p}{t}[/tex]

[tex]F=\frac{4000kg*\frac{m}{s} }{2,5s}=1600kg*\frac{m}{s^2}=1600N[/tex]

Inne Pytanie