Домашние задания: Другие предметы

Сложная задача по Физике

Трасса представляет собой два прямолинейных участка длиной по 100м соединенные под углом 90 градусов закруглением радиусом 100м. За какое минимальное время спортивный автомобиль массой 1000 кг сможет преодолеть эту трассу? мощность двигателя автомобиля равна 80кВт, а коэффициент трения равен колес о дорогу 0.4
Решение. Если следовать рассуждениям, представленным уже в решениях, то на разгон до допустимой скорости (20 метров в секунду) требуется 5 секунд: v=k*g*t; t=v/(k*g). Думается, что в задаче предполагается, что это просто участок трассы, длина которой 357 метров (100+100+(pi*R)/2=357). Поэтому, думается, надо просто определить, с какой ДОПУСТИМОЙ скоростью может двигаться автомобиль по этой трассе! Двигатель может обеспечить скорость движения, которая определится из формулы (сила трения покоя в этом случае обеспечивает силу тяги) : N=k*m*g*v; v=N/(k*m*g); v=80000/(0,4*10*1000)=20 (метров в секунду!) . Теперь определимся, сможет ли автомобиль "вписаться в поворот! " k*m*g=(m*v^2)/R; v=(k*g*R)^0,5; v=(0,4*10*100)=20 !!!Итак! Автомоиль "ВПИСЫВАЕТСЯ " в поворот! Следовательно, всю трассу автомобиль может пройти со скоростью 20 метров в секунду t=S/v; t=357/20=17,85(c).
Димарик Балашов
Димарик Балашов
62 503
Лучший ответ
Автомобиль стартует с места или с ходу?
Ну сначала авто разгоняется, а потом перед поворотом тормозится. Причем, в поворот он должен вписаться с определенной скоростью. А затем, когда он прошел поворот, снова ускоряется, а на конечном этапе снова тормозится. Причем, ускорение и торможение определяются даже не мощностью (тягой) двигателя, а коэффициентом сцепления колес об дорогу.

Максимальное ускорение определяется как:

M*a=ktr*M*g, откуда a=4 м/c^2

На этапе разгона скорость растет как V(t)=a*t
Затем: V(t)=V0-a*(t-t0)

Условие на повороте:
m*V^2/R=ktr*m*g0, откуда V=sqrt(tr*g0*R)=20 м/сек
То есть на повороте скорость не может превышать 20 м/сек

После поворота скорость растет как V(t)=20 м/сек+a*(t-t2), а затем снова падает до нуля
Разрешите уточнить - начальная скорость нулевая? А конечная скорость нулевая?