Question

Определите работу, совершенную силой трения при равнозамедленном движении конькобежца массой 50 кг до полной остановки. Тормозной путь конькобежца 0,01 км, время движения 1/6 мин.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m = 50 кг

S = 0,010 км = 10 м

t = 1/6 мин 10 c

_______________

A - ?

1)

Находим модуль ускорения:

S = a·t²/2

a = 2·S / t² = 2·10/10² = 0,2 м/с²

2)

Начальную скорость найдем из формулы:

S = V₀² / (2·a)

V₀ = √ (2·a·S) = √ (2·0,2·10) = 2 м/с

3)

По закону сохранения энергии:

A = m·V₀²/2 = 50·2²/2 = 100 Дж

Answer 2

работа определяется по формуле:

$A=Fs \cos \alpha$

где α — угол между векторами силы и перемещения, в задаче угол α равен 180°, так как сила трения направлена против движения, следовательно:

cos α = -1, то есть A= -Fs

Из второго закона Ньютона, F = ma

Из формулы перемещения, s=at²/2

выразим ускорение:

$a = \frac{2s}{t {}^{2} }$

и подставим все выражения в формулу работы: 

$A = - m \frac{2s}{t {}^{2} } s = \frac{ - 2ms {}^{2} }{t {}^{2} }$

Подставим исходные данные, переведя их в CИ, и вычислим

$A = \frac{ - 2 \times 50 \times 10{}^{2} }{10 {}^{2} } = - 100$

Answer 3

Для определения работы, совершенной силой трения при равнозамедленном движении конькобежца до полной остановки, мы можем воспользоваться двумя основными понятиями: работой и кинетической энергией.

Работа, совершенная силой трения при движении, можно выразить как изменение кинетической энергии:

$W = \Delta KE$

Поскольку конькобежец движется до полной остановки, его начальная кинетическая энергия будет равна конечной (равной нулю), так как его скорость уменьшится до нуля.

Известно, что кинетическая энергия $KE$ вычисляется по формуле:

$KE = \frac{1}{2} m v^2$

где $m$ - масса конькобежца (50 кг), $v$ - его скорость.

Также нам даны тормозной путь $d$ (0,01 км) и время движения $t$ (1/6 мин), которое можно перевести в секунды (1 мин = 60 сек).

Сначала выразим скорость $v$ через заданные данные. Для равнозамедленного движения у нас есть уравнение:

$d = \frac{1}{2} a t^2$

где $a$ - ускорение (отрицательное, так как конькобежец замедляется до остановки).

Решим это уравнение относительно ускорения $a$:

$a = \frac{2d}{t^2}$

Теперь мы можем использовать ускорение, чтобы выразить начальную скорость $v$:

$a = \frac{v - 0}{t}$ $v = a \cdot t$

Подставим значение $a$ и $t$ и вычислим $v$.

Теперь, когда у нас есть начальная скорость $v$, мы можем вычислить начальную кинетическую энергию $KE$:

$KE = \frac{1}{2} m v^2$

Поскольку начальная и конечная кинетические энергии равны (конькобежец останавливается), то работа, совершенная силой трения $W$, равна изменению кинетической энергии:

$W = \Delta KE = KE_{\text{конечное}} - KE_{\text{начальное}} = 0 - KE_{\text{начальное}} = -KE_{\text{начальное}}$

Подставим все вычисленные значения и рассчитаем работу.