Dane:

$m=40\mathrm{t}=40000\mathrm{kg}$  

$v_p=5\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$  

$v_k=0\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$   

$t=20\mathrm{s}$    

Szukane:

$F=?$  

Rozwiązanie:

Siła powodująca hamowanie wagonu nadaje mu pewne opóźnienie. Zgodnie z II zasadą dynamiki Newtona wiemy, że przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do siły wypadkowej działającej na to ciało. Wartość siły wypadkowej działającej na ciało możemy przedstawić wzorem:

$F=ma$

gdzie:

$F$ - wartość siły hamującej,

$m$ - masa wagonu, 

$a$ - wartość opóźnienia, z jakim wagon się porusza. 

Korzystając z definicji przyspieszenia wiemy, że jego wartość możemy wyrazić za pomocą wzoru:

$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$

gdzie:

$\Delta v$ - zmiana szybkości ciała,

$\Delta t$ - czas w jakim zmienia się szybkość.

W naszym przypadku wagon hamuje do zera, więc zmiana jego szybkości jest równa szybkości początkowej, zatem:

$a=\frac{v_p}{t}$

gdzie:

$v_p$ - szybkość wagonu w chwili rozpoczęcia hamowania,

$t$ - czas hamowania.

Wartość siły hamującej wagon przyjmuje więc postać:

$F=ma$

$F=m\cdot \frac{v_p}{t}$

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$F=40000\mathrm{kg}\cdot \frac{5\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}\frac{}{}}{20\mathrm{s}}=40000\mathrm{kg}\cdot 0,25\frac{\mathrm{m}}{{\mathrm{s}}^2}=$  

$=10000\mathrm{kg}\cdot \frac{\mathrm{m}}{{\mathrm{s}}^2}=10000\mathrm{N}=10\mathrm{kN}$

Odpowiedź: Siła hamująca wagon miała wartość 10 kN.