Robert Kubica trenuje na torze wyścigowym swoim nowym modelem BMW. Oblicz masę bolidu, wiedząc że pod działaniem siły 1800 N, w czasie pół minuty, zmienił swoją prędkość ze 100 m/s do 10 m/s.

Robert Kubica trenuje na torze wyścigowym swoim nowym modelem BMW. Oblicz masę bolidu, wiedząc że pod działaniem siły 1800 N, w czasie pół minuty, zmienił swoją prędkość ze 100 m/s do 10 m/s.
Odpowiedź

Zakładam że  wektor wypadkowej  podanej w treści zadania sily działa równolegle do wektora prędkości.   wtedy  wzór  F=m·a·cos(φ)  przyjmie  postać  F=m·a   Bez tego założenia na poziomie szkoły średniej  nie można rozwiązać tego zadania.  W szkole średniej obowiązuje znajomość wzoru z uwzględnieniem  kierunku działania siły wypadkowej.   a = ΔV / Δt = (10m/s - 100 m/s ) / 30 s  = (- 90 m/s )/ 30 s = -3 m/s^2   przyspieszenie jest ujemne bo według danych z treści zadania ciało zwalnia. "zmienił swoją prędkość ze 100 m/s do 10 m/s."   nie ma znaczenia zwrot  przyspieszenia do obliczenia masy, wektor siły  ma  dokładnie ten sam zwrot co przyspieszenie. Wobec powyższego  dla "matematycznego" porządku  minus przed wartością siły wynika z tego że jest ona skierowana przeciwnie do wektora prędkości.   F=mа  stąd   m =  F/ a  = (-1800 N )/ (-3 m/s^2 ) = 600 kg   [N = kg · m / s^2]   stąd  skrócenie do kilogramów   masa bolidu wynosi 600 kg        

[latex]\\ m=? \\ F=1800N \\ t=0,5min=0,5 cdot 60s=30s \\ Delta V=100m/s-10m/s=90m/s \\ a=frac{Delta V}{t}=frac{90m/s}{30s}=3m/s^2 \\ F=m cdot a |:a \\ m=frac{F}{a} \\ m=frac{1800N}{3m/s^2}=600kg [/latex]   Masa bolidu to 600kg.

Dodaj swoją odpowiedź