Question

Чему равна сила F, действующая на тело массой m в течение времени t, если тело имело до момента действия силы скорость u, а в результате действия силы остановилось? С подробным решением, пожалуйста.

Answer 1

$F=ma$

m - известна

$a= \frac{v_2-v_1}{t}=\frac{0-v_1}{t}=-\frac{v_1}{t}\\ F=ma=-\frac{v_1}{t}m$, т.е. сила действовала в сторону обратную движению

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной, если на систему не действует внешняя работа. Полная механическая энергия системы складывается из кинетической энергии тела (Ek = 0.5 * m * u^2) и потенциальной энергии тела, которая равна нулю, если точка, в которой измеряется потенциальная энергия, выбрана таким образом, что потенциальная энергия равна нулю в состоянии покоя.

Если тело остановилось, то его кинетическая энергия стала равной нулю. Следовательно, всю кинетическую энергию тела поглотила сила F за время t.

Таким образом, внешняя работа, выполненная силой F, равна изменению кинетической энергии тела:

F * t = ΔEk = 0.5 * m * u^2

Отсюда выражаем силу:

F = (0.5 * m * u^2) / t

Таким образом, сила, действующая на тело, равна половине произведения массы тела и квадрата его начальной скорости, деленной на время, в течение которого эта скорость была уничтожена силой F.