Question

Тело, масса которого 150 г, двигаясь горизонтально под действием силы трения, прошло до остановки расстояние 120 см за 3 с? Определить силу трения. Ответ дать в мН (милиньютонах) с точностью до целое ответы ввести целое число, без указания ни размерности.

Answer 1

Решим обратную задачу: тело за 3с из состояния покоя разгонялось и прошло 120 см.
S=at²/2; 2S=at²; a=2S/t²=240/9=26,(6) cм/с²;
По горизонтали действовала только сила трения, она и привела к остановке.
Fтр=ma=150г*26,(6)см/с²=0,15*0,2(6) Н≈40 мН. Это ответ.

Answer 2

Для определения силы трения, сначала нужно найти начальную скорость тела. Мы можем использовать формулу равноускоренного движения:

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

где:

• $s$ - расстояние (120 см = 1.2 м),
• $u$ - начальная скорость,
• $a$ - ускорение (в данном случае, так как тело останавливается, ускорение равно -1, так как движется против направления движения),
• $t$ - время (3 с).

Подставим известные значения и найдем $u$:

$1.2 = u \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot (-1) \cdot 3^2$

$1.2 = 3u - \frac{9}{2}$

$3u = \frac{15}{2}$

$u = \frac{5}{2}$

Теперь, зная начальную скорость $u$, можем найти силу трения $F_t$ с использованием второго закона Ньютона:

$F_t = m \cdot a$

где:

• $m$ - масса тела (150 г = 0.15 кг),
• $a$ - ускорение (так как движение против направления, ускорение будет $a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{0 - u}}{{t}}$).

$a = \frac{0 - \frac{5}{2}}{3} = \frac{-5}{6}$

Теперь вычислим силу трения:

$F_t = 0.15 \cdot \frac{-5}{6}$

$F_t = -0.125$

Сила трения равна -0.125 Н. Чтобы перевести ответ в миллиньютон (мН), умножим на 1000:

$F_t = -0.125 \cdot 1000 = -125 \, \text{мН}$

Ответ: -125.