Грузовик взял на буксир легковой автомобиль массой 2 т и, двигаясь равноускоренно, за 50 с проехал 400 м. На сколько при этом удлинился трос, соединяющий автомобили, если его жесткость 2 • 106 Н/м? Трением пренебречь.
от

1 Ответ

дано:  
масса легкового автомобиля m = 2 т = 2000 кг  
время t = 50 с  
пройденное расстояние S = 400 м  
жесткость троса k = 2 * 10^6 Н/м  

найти:  
удлинение троса ∆x  

решение:  
1. Определим ускорение грузовика и автомобиля. Для этого используем формулу для равноускоренного движения:  
S = V0 * t + (a * t²) / 2,  
где V0 - начальная скорость, a - ускорение. Поскольку начальная скорость равна 0 (грузовик начинает движение с места), формула упрощается:  
S = (a * t²) / 2.

2. Подставим известные значения:  
400 м = (a * (50 с)²) / 2.  
Таким образом, получаем:  
400 м = (a * 2500 с²) / 2  
800 м = a * 2500 с²  
a = 800 м / 2500 с² = 0,32 м/с².

3. Теперь вычислим силу, действующую на легковой автомобиль:  
F = m * a.  
Подставим значения:  
F = 2000 кг * 0,32 м/с² = 640 Н.

4. Сила натяжения в тросе будет равна этой силе, так как мы пренебрегаем трением:  
T = F = 640 Н.

5. Найдем удлинение троса по закону Гука:  
T = k * ∆x.  
Следовательно:  
∆x = T / k = 640 Н / (2 * 10^6 Н/м).

6. Подставим значения:  
∆x = 640 Н / 2000000 Н/м = 0,00032 м = 0,32 см.

ответ:  
Удлинение троса составит 0,32 см.
от