En bil på 1450 kg rejser med en hastighed på 15,0 ms, hvilken størrelse vandret nettokraft, der kræves for at stoppe i afstand 57,0 m?

1. Forstå koncepterne

* Newtons anden lov: Nettokraften, der virker på et objekt, er lig med dets masse tider dens acceleration (F =MA).

* KONTAKT KINEMATIK: Vi kan bruge kinematiske ligninger til at relatere initial hastighed (V₀), endelig hastighed (V), acceleration (A) og forskydning (ΔX).

2. Bestem accelerationen

* Vi ved:

* V₀ =15,0 m/s (indledende hastighed)

* V =0 m/s (endelig hastighed, bilen stopper)

* ΔX =57,0 m (afstand)

* Vi er nødt til at finde 'a' (acceleration).

Vi kan bruge følgende kinematiske ligning:

V² =V₀² + 2AΔX

* Omarrangering for at løse for 'A':

A =(V² - V₀²) / (2ΔX)

* Tilslutning af værdierne:

A =(0² - 15,0²) / (2 * 57,0)

A ≈ -1,97 m/s² (accelerationen er negativ, fordi den er i den modsatte retning af bilens bevægelse)

3. Beregn nettokraften

* Nu ved vi:

* M =1450 kg (masse)

* A =-1,97 m/s² (acceleration)

* Brug af Newtons anden lov (F =MA):

F =(1450 kg) * (-1,97 m/s²)

F ≈ -2856,5 n

Svar:

Størrelsen af ​​den vandrette nettokraft, der kræves for at bringe bilen til at stoppe, er cirka 2856,5 N . Det negative tegn indikerer, at kraften er i den modsatte retning af bilens bevægelse.