Question

Под действием силы, модуль которой F= 5,0 Н, покоящееся тело массой m= 500 г прошло путь s= 80 см, двигаясь прямолинейно. Найдите модуль скорости движения тела, если на него действует сила трения, модуль которой Fтр= 2,5 Н.

Answer 1

S=V^2/2*a
V=sqrt(2*a*S)
m*a=F-Fтр
a=F-Fтр/m=5-2,5/0,5=5 м/с2
V=sqrt(2*0,8*5)=2,82 м/с

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей.

Известные данные:

• Сила, действующая на тело (F) = 5,0 Н
• Масса тела (m) = 500 г = 0,5 кг
• Путь (s) = 80 см = 0,8 м
• Сила трения (Fтр) = 2,5 Н

Сначала найдем ускорение тела, используя второй закон Ньютона:

$F = ma$

$a = \frac{F}{m}$

$a = \frac{5,0\ Н}{0,5\ кг} = 10\ м/с^2$

Теперь найдем работу силы, которая была совершена на теле, используя определение:

$W = F \cdot s$

$W = 5,0\ Н \cdot 0,8\ м = 4\ Дж$

Так как сила трения совершила работу против направления движения, её работу нужно вычесть:

$W_{тр} = F_{тр} \cdot s$

$W_{тр} = 2,5\ Н \cdot 0,8\ м = 2\ Дж$

Теперь найдем изменение кинетической энергии тела:

$ΔK = W - W_{тр}$

$ΔK = 4\ Дж - 2\ Дж = 2\ Дж$

Мы знаем, что кинетическая энергия связана с квадратом скорости следующим образом:

$K = \frac{1}{2}mv^2$

Так как тело начинало движение с покоя, начальная кинетическая энергия равна нулю, и мы можем записать:

$ΔK = \frac{1}{2}m(v^2 - 0) = \frac{1}{2}mv^2$

$2\ Дж = \frac{1}{2}(0,5\ кг)v^2$

$4\ Дж = v^2$

$v = 2\ м/с$

Итак, модуль скорости движения тела равен 2 м/с.