Какую работу нужно совершить, чтобы тело массой 200 г прошло по горизонтали без начальной скорости

Ответы на вопрос

Отвечает Гонтарев Андрей.

Чтобы решить эту задачу, давайте рассмотрим все данные и шаги, которые нужно выполнить.

Дано:

Масса тела: $m = 200 \, \text{г} = 0,2 \, \text{кг}$
Пройденное расстояние: $S = 45 \, \text{м}$
Время: $t = 3 \, \text{с}$
Коэффициент трения: $\mu = 0,1$

Нам нужно найти работу, которую нужно совершить, чтобы тело прошло 45 метров при равноускоренном движении, учитывая трение.

Шаг 1: Нахождение ускорения

Для начала найдем ускорение тела. Из формулы для равноускоренного движения:

S = \frac{1}{2} a t^2

Отсюда ускорение $a$ :

a = \frac{2S}{t^2} = \frac{2 \times 45}{3^2} = \frac{90}{9} = 10 \, \text{м/с}^2

Шаг 2: Сила трения

Теперь найдем силу трения. Сила трения определяется как:

F_{\text{тр}} = \mu \cdot N

где $N$ — это сила нормальной реакции опоры, которая равна весу тела (так как движение происходит по горизонтальной поверхности):

N = m \cdot g = 0,2 \times 9,8 = 1,96 \, \text{Н}

Следовательно, сила трения:

F_{\text{тр}} = \mu \cdot N = 0,1 \times 1,96 = 0,196 \, \text{Н}

Шаг 3: Сила, приложенная к телу

Для того чтобы тело двигалось с ускорением, нам нужно преодолеть силу трения и создать дополнительную силу для ускорения. Таким образом, сила, приложенная к телу, равна:

F_{\text{прик}} = m \cdot a + F_{\text{тр}} = 0,2 \times 10 + 0,196 = 2 + 0,196 = 2,196 \, \text{Н}

Шаг 4: Работа

Работа $A$ , совершенная приложенной силой, определяется как:

A = F_{\text{прик}} \cdot S

Подставляем значения:

A = 2,196 \times 45 = 99,42 \, \text{Дж}

Ответ:

Для того чтобы тело массой 200 г прошло 45 м за 3 секунды с учетом трения, нужно совершить работу 99,42 Дж.

Какую работу нужно совершить, чтобы тело массой 200 г прошло по горизонтали без начальной скорости равноускоренно 45 м за 3 с? Коэффициент трения 0,1.