Во время автомобильной катастрофы машина, двигавшаяся со скоростью v=54 км/ч, налетела **...

0 голосов
459 просмотров

Во время автомобильной катастрофы машина, двигавшаяся со скоростью v=54 км/ч, налетела на бетонную стену. При этом передняя часть машины смялась так, что е
е длина уменьшилась на l1=0,5 м. Какая постоянная сила должна действовать на пассажира со стороны ремня безопасности, чтобы он не разбил головой ветровое стекло? Расстояние от головы пассажира до ветрового стекла l2=0,5м. Масса пассажира m=60 кг
Ответ должен получиться 6750 ньютон


Физика | 459 просмотров
0
Дано: m =60кг; L1= 0,5м; L2 = 0,5м; v0= 54 км/ч = 15м/с.

1. Возьмём систему отсчёта относительно Земли.
Относительно Земли в процессе катастрофы машина переместилась ** 0,5м. И голова человек ** 0,5м. Будем считать, что шея человек расстягивается. Благодаря этому голова может перемещаться по горизонтали. Что? Это физика.

2. ** конец торможения, голова перемещается ** один метр. ** конец торможения скорость головы равна нулю.
V= v0 + at.
0= 15м/с + at.
at= -15м/с.

3. Найдем время торможения головы по формуле: x= x0 + v0t + ((a*t^2)/2).
x - x0 =1м.
1м= 15м/с -(15м/с) /2.
Умножим равенство ** два.
2м= 30м/с * t - 15м/с.
t = (2/15)с. "Время торможения головы".

4. Найдём ускорение головы при торможении. По формуле at =-15м/с.
a= -15м/с * (1 / t) = -15м/с * (15 / 2)с = -(225/2)м/с^2.
a= -112,5м/с^2. Ускорение направлено против направлению торможения.

5. По воторому закону Ньютона ma= F.
F= 112,5м/с^2 * 60кг = 6750Н.
F = 6750H.

6. Что это значит? Если ремень безопасности будет действовать ** человека с такой силой, то при торможении голова человека соприкоснётся со стеклой, но с нулевой скоростью, что человек не умрёт.

7. Но если вы хотите, чтобы голова, вообще не сдвинулось с места, то есть относительно кресла при торможении.
То нужно голове придать такое ускорение, с которой тормозит автомобиль. Его можно вычислить. Находим время остановки автомобиля.
Автомобиль переместилась ** 0,5м.
Следовательно 0,5м= 15м/с * t + ((a * t^2 ) / 2).
at то же самое, at= -15м/с.
Подставляем. 0,5м= 15м/с * t - ((15t / 2) * (м/с) * t).
Умножим равенство ** два.
1м= 30м/с * t - 15м/с * t = 15м/с * t.
t= (1 / 15) с. "Время остановки машины".
Ускорение машины при остановке по формуле at= -15м/с равна a= -225м/с^2.
Следовательно, сила F= 13500H. Но это сила опаснее. Ведь наши тела мягкие. И нужно это учитывать.
Дан 1 ответ
0 голосов

Ускорение   a=(v2²-v1²)/(2*(L1+L2))

Оно одинаково для автомобиля и пассажира.

a=15²/(2*1)=112,5 м/с²

F=m*a=60*112,5=6750 H

Лёгкая задача же

(37 баллов)
0

где взял формулу этого ускорения?

0

Посчитала просто неправильно, только потом поняла это

0

ну Можешь мне найти сайт, где выведена формула a=(v2²-v1²)/(2*(L1+L2))

0

Я тебе задачу решил? Ответ совпал? В чём проблемы?

0

а, формулу :) Я честно говоря уже не помню :(