Какая начальная кинетическая энергия у бруска, который лежит на столе массой 200 г и получает толчок со скоростью

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Согласно этому закону, сумма начальной кинетической и потенциальной энергий должна быть равна сумме конечной кинетической и потенциальной энергий.

1. Начнем с первого вопроса: Какая начальная кинетическая энергия у бруска?

Начальная кинетическая энергия (\(K_1\)) бруска можно вычислить по формуле:

\[ K_1 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_1^2 \]

Где:
\( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \) - масса бруска,
\( v_1 = 2 \, \text{м/с} \) - начальная скорость бруска.

Подставляя значения, получаем:

\[ K_1 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \, \text{кг} \cdot (2 \, \text{м/с})^2 \]

Рассчитываем значение:

\[ K_1 = 0.2 \, \text{Дж} \]

Таким образом, начальная кинетическая энергия бруска равна 0.2 Дж.

2. Теперь рассмотрим второй вопрос: Каково изменение кинетической энергии у бруска?

Чтобы вычислить изменение кинетической энергии (\( \Delta K \)), мы можем использовать следующую формулу:

\[ \Delta K = K_2 - K_1 \]

Где:
\( K_2 \) - конечная кинетическая энергия,
\( K_1 \) - начальная кинетическая энергия.

Мы уже рассчитали начальную кинетическую энергию (\( K_1 \)) в предыдущем ответе.

Чтобы рассчитать конечную кинетическую энергию (\( K_2 \)), нам понадобится скорость после перемещения бруска (\( v_2 = 1 \, \text{м/с} \)) и расстояние (\( s = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м} \)), которое он проделал.

Используя формулу:

\[ K_2 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_2^2 \]

Подставляем значения:

\[ K_2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \, \text{кг} \cdot (1 \, \text{м/с})^2 \]

Рассчитываем значение:

\[ K_2 = 0.1 \, \text{Дж} \]

Теперь можем рассчитать изменение кинетической энергии:

\[ \Delta K = 0.1 \, \text{Дж} - 0.2 \, \text{Дж} = -0.1 \, \text{Дж} \]

Таким образом, изменение кинетической энергии у бруска равно -0.1 Дж.

3. Наконец, перейдем к третьему вопросу: Какой коэффициент трения между бруском и столом?

Чтобы найти коэффициент трения (\( \mu \)), мы можем использовать следующее соотношение:

\[ \mu = \frac{F_{\text{трения}}}{F_{\text{нормы}}} \]

Где:
\( F_{\text{трения}} \) - сила трения,
\( F_{\text{нормы}} \) - сила нормы.

На плоской поверхности (как стол) сила трения определяется следующей формулой:

\[ F_{\text{трения}} = \mu \cdot F_{\text{нормы}} \]

А сила нормы (\( F_{\text{нормы}} \)) равна:

\[ F_{\text{нормы}} = m \cdot g \]

Где:
\( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \) - масса бруска,
\( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения.

Теперь мы можем рассчитать коэффициент трения:

\[ \mu = \frac{F_{\text{трения}}}{F_{\text{нормы}}} = \frac{\mu \cdot F_{\text{нормы}}}{F_{\text{нормы}}} = \mu \]

Таким образом, коэффициент трения между бруском и столом равен 1.