Какой путь проходит тело, находящееся в состоянии покоя весом 800 г, когда оно развивает скорость 36 км/ч под действием

Какой путь проходит тело, находящееся в состоянии покоя весом 800 г, когда оно развивает скорость 36 км/ч под действием силы 8H?
Вечный_Мороз

Вечный_Мороз

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу работы \(W\) и она выглядит следующим образом:

\[W = Fs\]

Где:
\(W\) - работа, которую совершает сила,
\(F\) - модуль силы,
\(s\) - путь, пройденный телом под действием силы.

Также, нам понадобится знание о том, что работа является скалярной величиной и измеряется в джоулях (Дж).

Поскольку из условия задачи сказано, что сила действует на тело и оно приобретает скорость, мы можем заключить, что выполняется работа против действующей силы трения.

Теперь осталось найти силу трения и путь, пройденный телом.

Воспользуемся формулой для вычисления силы трения \(F_{\text{тр}}\), которая выглядит следующим образом:

\[F_{\text{тр}} = \mu \cdot N\]

Где:
\(\mu\) - коэффициент трения,
\(N\) - нормальная сила (сила, направленная перпендикулярно поверхности).

В данной задаче говорится, что тело находится в состоянии покоя, это означает, что сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. В данном случае, имеется две силы: сила трения и сила тяжести.

Таким образом, можем записать уравнение сил:

\[F_{\text{тр}} + F_{\text{т}} = 0\]

\[F_{\text{тр}} = -F_{\text{т}}\]

\[ \mu \cdot N = m \cdot g\]

Где:
\(m\) - масса тела,
\(g\) - ускорение свободного падения.

В данном случае известна масса тела, равная 800 г (0,8 кг), а ускорение свободного падения приближенно равно 9,8 м/с².

\[ \mu \cdot N = 0,8 \cdot 9,8\]

Теперь мы можем выразить силу трения:

\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot N = 0,8 \cdot 9,8 \approx 7,84 \, \text{Н}\]

Теперь, чтобы найти работу силы трения, нам нужно найти путь, пройденный телом.

Мы знаем, что тело развивает скорость 36 км/ч. Чтобы привести эту скорость в систему СИ, нам нужно перевести её в м/с:

\[ v = \frac{36 \cdot 1000}{3600} \approx 10 \, \text{м/с}\]

Теперь, чтобы найти путь, пройденный телом, мы можем использовать формулу равноускоренного движения:

\[ v^2 = v_0^2 + 2as\]

Где:
\( v \) - конечная скорость,
\( v_0 \) - начальная скорость (ноль, поскольку тело находится в состоянии покоя),
\( a \) - ускорение.

Так как начальная скорость равна нулю, формула упрощается:

\[ v^2 = 2as\]

Раскроем формулу для \(s\):

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

\[ s = \frac{10^2}{2 \cdot a}\]

Имеем:
\[ s = \frac{100}{2 \cdot a}\]

Теперь, чтобы найти путь \( s \), нужно знать ускорение \( a \).

Мы можем использовать второй закон Ньютона, который выражает связь между силой \( F \) и ускорением \( a \):

\[ F = ma\]

Где:
\( F \) - сила,
\( m \) - масса тела.

В нашем случае, сила \( F \) равна силе трения \( F_{\text{тр}} \), а масса \( m \) равна 0,8 кг.

\[ F = ma\]

\[ 7,84 = 0,8a\]

\[ a = \frac{7,84}{0,8} \approx 9,8 \, \text{м/с}^2\]

Таким образом, мы получили значение ускорения \( a \), которое равно ускорению свободного падения.

Подставляя это значение в формулу для \( s \), получаем:

\[ s = \frac{100}{2 \cdot 9,8}\]
\[ s \approx \frac{100}{19,6} \approx 5,1 \, \text{м}\]

Итак, путь \( s \), пройденный телом под действием силы, равен около 5,1 метра.

Надеюсь, это пошаговое решение ясно объясняет, как был получен ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello