Физика: сегодня нам нужно переместить массу 2 кг на расстояние 100 дм и она при перемещении на Землю будет иметь

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для вычисления работы \( W \):

\[ W = F \cdot S \cdot \cos(\theta) \]

где:
\( W \) - работа,
\( F \) - сила,
\( S \) - перемещение,
\( \theta \) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае, нам известно, что масса \( m \) равна 2 кг, а скорость \( v \) равна 12 м/с. Сила \( F \) можно вычислить, используя второй закон Ньютона:

\[ F = m \cdot a \]

где:
\( m \) - масса,
\( a \) - ускорение.

Ускорение \( a \) можно найти, используя формулу для равноускоренного движения:

\[ v^2 = u^2 + 2as \]

где:
\( v \) - конечная скорость,
\( u \) - начальная скорость,
\( s \) - перемещение.

В нашем случае, начальная скорость равна нулю, так как масса вначале покоится. Таким образом, уравнение становится:

\[ v^2 = 0 + 2as \]
\[ a = \frac{{v^2}}{{2s}} \]

Теперь у нас есть все необходимые значения, чтобы рассчитать работу. Подставим полученные значения в формулу работы:

\[ W = F \cdot S \cdot \cos(\theta) \]

В данном случае, сопротивление воздуха является силой, действующей в противоположном направлении движения. Поэтому угол \( \theta \) между силой и перемещением равен 180 градусам, или \( \pi \) радиан.

Таким образом, получаем:

\[ W = F \cdot S \cdot \cos(\pi) \]

Учитывая, что \(\cos(\pi) = -1\), подставим значения в выражение:

\[ W = -F \cdot S \]

Теперь найдем силу \( F \), используя второй закон Ньютона:

\[ F = m \cdot a \]

\[ F = 2 \cdot \frac{{v^2}}{{2s}} \]

Подставим значение силы в формулу работы:

\[ W = -2 \cdot \frac{{v^2}}{{2s}} \cdot S \]

В данной задаче, \( S \) равно 100 дм, что равно 10 метрам.

Подставим значения:

\[ W = -2 \cdot \frac{{(12\,м/c)^2}}{{2 \cdot 10\,м}} \cdot 10\,м \]

Далее проведем вычисления:

\[ W = -2 \cdot \frac{{144\,м^2/с^2}}{{2}} \cdot 10\,м \]
\[ W = -2 \cdot 72\,м^2/с^2 \cdot 10\,м \]
\[ W = -1440\,м^2 \cdot \frac{{м}}{{с^2}} \]

Таким образом, чтобы преодолеть сопротивление воздуха при перемещении массы 2 кг на расстояние 100 дм и с конечной скоростью 12 м/с, необходимо выполнить работу \( -1440\,м^2 \cdot \frac{{м}}{{с^2}} \).