Răspuns:
Pentru a rezolva această problemă, vom folosi legile mișcării și conceptul de forță. Mai întâi, vom determina forța totală care acționează asupra autoutilitarei, apoi vom calcula lucrul efectuat de forța de tracțiune și puterea motorului.
a) Pentru a determina forțele care acționează asupra autoutilitarei, vom lua în considerare forța de frecare, greutatea autoutilitarei și forța de tracțiune.
Forța de frecare: \( F_f = 28\% \cdot m \cdot g \)
Forța de frecare: \( F_f = 0.28 \cdot 3.5t \cdot 10 N/kg \)
Forța de frecare: \( F_f = 9.8 \text{ kN} \)
Greutatea autoutilitarei: \( F_g = m \cdot g \)
Greutatea autoutilitarei: \( F_g = 3.5t \cdot 10 N/kg \)
Greutatea autoutilitarei: \( F_g = 35 \text{ kN} \)
Forța de tracțiune: \( F_t = m \cdot a \)
Forța de tracțiune: \( F_t = 3.5t \cdot 54 \text{ km/h} \)
Forța de tracțiune: \( F_t = 3.5t \cdot \frac{54}{3.6} \text{ m/s}^2 \)
Forța de tracțiune: \( F_t = 3.5t \cdot 15 \text{ m/s}^2 \)
Forța de tracțiune: \( F_t = 52.5 \text{ kN} \)
Deci, forțele care acționează asupra autoutilitarei sunt: forța de frecare \( F_f = 9.8 \text{ kN} \), greutatea autoutilitarei \( F_g = 35 \text{ kN} \) și forța de tracțiune \( F_t = 52.5 \text{ kN} \).
b) Pentru a calcula lucrul efectuat de forța de tracțiune într-o oră, vom folosi formula:
\( L = F \cdot d \), unde \( d \) este distanța parcursă într-o oră la viteza dată.
Distanța parcursă într-o oră: \( d = v \cdot t = 54 \text{ km/h} \cdot 1 \text{ h} = 54 \text{ km} = 54 \text{ km} \cdot 1000 \text{ m/km} = 54000 \text{ m} \)
Lucrul efectuat de forța
