Для решения задачи сначала нужно перевести скорость из километров в час в метры в секунду.
54 км/ч = ( \frac{54 \times 1000}{3600} ) м/с = 15 м/с.
Теперь используем второй закон Ньютона для определения ускорения:
[ F = ma, ]
где ( F = 1800 ) Н — сила тяги, ( m = 1500 ) кг — масса автомобиля, ( a ) — ускорение. Подставляем значения:
[ 1800 = 1500 \times a. ]
Решая это уравнение, находим ускорение:
[ a = \frac{1800}{1500} = 1.2 \, \text{м/с}^2. ]
Теперь, зная ускорение, найдем время, за которое автомобиль достигнет скорости 15 м/с. Используем уравнение для равноускоренного движения:
[ v = u + at, ]
где ( v = 15 ) м/с — конечная скорость, ( u = 0 ) м/с — начальная скорость, ( t ) — время. Подставляем значения:
[ 15 = 0 + 1.2t. ]
Решая это уравнение, находим время:
[ t = \frac{15}{1.2} = 12.5 \, \text{с}. ]
Далее, чтобы найти путь, пройденный автомобилем за это время, используем уравнение движения:
[ s = ut + \frac{1}{2}at^2, ]
где ( s ) — путь, ( u = 0 ) м/с, ( a = 1.2 \, \text{м/с}^2 ), ( t = 12.5 ) с. Подставляем значения:
[ s = 0 \times 12.5 + \frac{1}{2} \times 1.2 \times (12.5)^2. ]
[ s = 0.6 \times 156.25. ]
[ s = 93.75 \, \text{м}. ]
Итак, автомобиль достигнет скорости 54 км/ч за 12.5 секунд и пройдет за это время 93.75 метров.