Question

Помогите ) На покоящееся тело массой 2 кг в некоторый момент времени начала действовать сила, модуль котрой равен 10Н. Найдите путь, пройденный этим телом, и работу действующей на него силы за первые 3 с после начала движения.

Answer 1

Из второго закона Ньютона можем найти ускорение а, равное отношению силы к массе тела.

a=F/m=10/2=5м/с^2

Зная ускорение, найдем путь, который тело прошло за 3с.

$s = \frac{a {t}^{2} }{2} = \frac{ 5\times 9}{2} = 22.5$
метров.

Работа А равна произведению силы на расстояние, тогда

А=FS=10×22.5=225 Джоулей.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся уравнения движения и работы.

1. Найдем путь, пройденный телом за первые 3 секунды после начала движения:

Для тела с постоянным ускорением справедливо уравнение:

$s = v_0t + \frac{1}{2}at^2,$

где $s$ - путь, $v_0$ - начальная скорость, $t$ - время, $a$ - ускорение.

Так как тело покоилось, то его начальная скорость $v_0 = 0$.

У нас нет информации об ускорении, но мы можем его найти, используя второй закон Ньютона:

$F = ma,$

где $F$ - сила, $m$ - масса тела, $a$ - ускорение.

$a = \frac{F}{m} = \frac{10\, \text{Н}}{2\, \text{кг}} = 5 \, \text{м/с}^2.$

Теперь можем найти путь $s$ за первые 3 секунды:

$s = 0 \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 3^2 = 0 + \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 9 = 22.5 \, \text{м}.$

2. Теперь найдем работу, совершенную силой за первые 3 секунды.

Работа $W$ силы определяется как произведение силы на перемещение тела в направлении силы:

$W = F \cdot s.$

$W = 10 \, \text{Н} \cdot 22.5 \, \text{м} = 225 \, \text{Дж}.$

Таким образом, тело пройдет 22.5 метров за первые 3 секунды движения, и работа, совершенная силой, составит 225 Дж (джоулей).