Автомобиль массой 1 т движется скоростью 72 км/ч. Определите, через какое время он остановится, если выключить двигатель. Средняя сила сопротивления движению 200 H.



           При условии, что движение происходит с постоянным ускорением, запишем второй закон Ньютона: 

$a=\frac{F}{m}$              $v=v_0-at=v_0-\frac{F}{m}t$   
          
Если полная остановка, то v=0 и тогда  $v_0=\frac{F}{m}t$ 

Искомое время:   $t=\frac{mv}{F}$           

$t=\frac{1000*\frac{72*1000}{3600}}{200}=100$  секунд


Эту задачу можно решить и через определение импульса силы и импульса движения:

$m\Delta v=F\Delta t$            $\Delta t=\frac{m\Delta v}{F}$ 

Получили ту же формулу.  Очевидно, что результат будет то же.

А еще можно рассуждать так, при условии, что движение происходит с постоянным ускорением.  

Автомобиль остановится, когда весь запас кинетической энергии, которым он обладал до выключения двигателя, будет израсходован на выполнение работы по преодолению сопротивления движению.

$E=A=FS$               $\frac{mv_0^2}{2}=FS$              $S=\frac{mv_0^2}{2F}$

При движении с постоянным ускорением  до полной остановки

$S=\frac{v_0^2-v^2}{2a}=\frac{v_0^2}{2a}$              $a=\frac{v_0^2}{2S}$

$a=\frac{v_0^2}{28\frac{mv_0^2}{2F}}=\frac{F}{m}$
     
   конечная скорость v=0            $v_0-at=0$

$v_0=at$            $t=\frac{mv_0}{F}$
  


Комментарии