Question

Тело начинает тормозить при скорости 54 км/час , Масса тела 80кг . определить работу силы трения за время движения до остановки. Помогите пожалуйста

Answer 1

Дано Vo=54 км\ч=15м\с     m=80 кг    А- ?

по теореме об изменении кинетической энергии Атр=-mVo^2\2=-80*225\2=-9000Дж  ( работа отрицательная потому что сила трения направлена против направления движения тела)

Answer 2

Для определения работы силы трения, необходимо знать ускорение, с которым тело замедляется до остановки. Мы можем использовать уравнение движения для этого.

Сначала определим начальную скорость (u), конечную скорость (v) и время (t) движения.

1. Начальная скорость (u) = 54 км/час. Чтобы использовать метрическую систему, переведем скорость в м/с: 54 км/час = 54 * (1000 м / 3600 с) = 15 м/с

2. Тело останавливается, поэтому конечная скорость (v) = 0 м/с.

Теперь мы можем найти ускорение (a), используя уравнение движения:

$v = u + at$

где: v - конечная скорость, u - начальная скорость, a - ускорение, t - время.

Подставим известные значения:

0 м/с = 15 м/с + a * t

Теперь, чтобы найти ускорение (a), выразим его:

a = (0 м/с - 15 м/с) / t a = -15 м/с / t

Теперь, чтобы определить время (t), нам нужно знать, какое ускорение будет действовать на тело. Сила трения (F) вызывает замедление тела и равна массе (m) умноженной на ускорение (a). Таким образом, у нас есть:

F = m * a

Теперь, мы знаем массу тела (m) - 80 кг. Мы также знаем, что ускорение (a) равно -15 м/с². Теперь мы можем найти силу трения (F):

F = 80 кг * (-15 м/с²) = -1200 Н

Теперь у нас есть сила трения (F) и ускорение (a). Чтобы найти время (t), мы можем использовать второй закон Ньютона:

F = m * a

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

1200 Н = 80 кг * a

a = 1200 Н / 80 кг = 15 м/с²

Теперь у нас есть ускорение (a). Мы можем использовать его для расчета времени (t):

a = (v - u) / t

15 м/с² = (0 м/с - 15 м/с) / t

15 м/с² = (-15 м/с) / t

Теперь найдем t:

t = (-15 м/с) / (15 м/с²) t = -1 с

Время (t) равно 1 секунда.

Теперь, когда у нас есть время движения (t), мы можем найти работу силы трения (W). Работа вычисляется как произведение силы и пути, по которому она действует:

W = F * d

Где: W - работа силы трения, F - сила трения (1200 Н), d - путь, по которому сила трения действует.

Поскольку сила трения действует до полной остановки, путь (d) равен пути, который тело прошло до остановки. Чтобы найти этот путь, мы можем использовать уравнение равномерного движения:

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

где: d - путь, u - начальная скорость (15 м/с), a - ускорение (-15 м/с²), t - время (1 с).

Подставим значения:

d = (15 м/с) * 1 с + 0.5 * (-15 м/с²) * (1 с)^2 d = 15 м - 7.5 м d = 7.5 м

Теперь мы знаем путь (d), и мы можем найти работу (W):

W = F * d W = 1200 Н * 7.5 м W = 9000 Джоулей

Итак, работа силы трения за время движения до остановки составляет 9000 джоулей.