Wetenschap
1. Inzicht in de krachten
* zwaartekracht: Het gewicht van de auto (19600 N) werkt verticaal naar beneden. We moeten het onderdeel van deze kracht vinden die parallel aan de helling werkt, wat de kracht zal zijn die de auto over de helling trekt.
* Wrijving: De wrijvingskracht verzet zich tegen de beweging van de auto en handelt bergop.
* Netto kracht: De netto kracht die op de auto werkt, is het verschil tussen de component van de zwaartekracht die het naar beneden trekt en de wrijvingskracht die het omhoog duwt.
2. Het berekenen van de component van de zwaartekracht
* Omdat de helling op 45 graden is, is de component van de zwaartekracht parallel aan de helling:
* Gewicht * sin (45 °) =19600 n * sin (45 °) ≈ 13859 n
3. Het berekenen van de netto kracht
* Netto kracht =zwaartekracht door de helling - wrijvingskracht
* Netto kracht =13859 n - 2000 n =11859 n
4. Het berekenen van de versnelling
* We weten dat het gewicht van de auto 19600 N is, dus we kunnen de massa vinden:
* Massa =gewicht / versnelling als gevolg van zwaartekracht (g) =19600 N / 9,8 m / s² ≈ 2000 kg
* Nu kunnen we de versnelling berekenen met behulp van de tweede wet van Newton (F =MA):
* Versnelling (a) =netto kracht / massa =11859 n / 2000 kg ≈ 5,93 m / s² (dit is de vertraging omdat het handelt tegen de motie van de auto)
5. Snelheid omzetten naar m/s
* De initiële snelheid van de auto is 63 km/u, die we moeten converteren naar meters per seconde:
* 63 km / h * (1000 m / 1 km) * (1 H / 3600 s) ≈ 17,5 m / s
6. Het berekenen van de stopafstand
* We zullen de volgende kinematische vergelijking gebruiken:
* v² =u² + 2As
* Waar:
* v =uiteindelijke snelheid (0 m/s omdat de auto rustt)
* U =Initiële snelheid (17,5 m/s)
* a =versnelling (vertraging, -5,93 m/s²)
* S =stopafstand (wat we willen vinden)
* De vergelijking herschikken om op te lossen voor s:
* s =(v² - u²) / (2a)
* S =(0² - 17.5²) / (2 * -5.93) ≈ 25,9 meter
Daarom zal de auto ongeveer 25,9 meter reizen voordat hij naar rust komt.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com