Question

При торможении мотоцикла массой 400 кг на него действует сила трения, равная по модулю 1000 Н. Най-

ти время, необходимое для полной остановки мотоцикла, если работа силы трения, совершаемая при этом,

равна -20 кДж.

Answer 1

m=400 кг
Fтр=1000 Н
A=-20 кДж=-20000 Дж

t=?

В данном случае, работа силы трения, совершенная мотоциклом, равна кинетической энергии мотоцикла:
$A= \frac{mv^{2} }{2}$
К этой формуле мы еще вернемся. Сейчас посмотрим, есть ли у нас достаточно величин для того, чтобы найти нужное нам время:
$t= \frac{v}{a}$ 
Нет ни ускорения, ни скорости. Скорость мы уже можем найти, зная работу:
$v= \sqrt{ \frac{2A}{m} }$ = корень из 100 = 10 м/с.
Ускорение было вызвано силой трения, которую в соответствии со вторым законом Ньютона можно записать в виде F=ma, следовательно:
$ma=еmg$
$a=еg$
Возвращаемся к формуле времени:
$t= \frac{ \sqrt{\frac{2A}{m} } }{еg} = \frac{ F\sqrt{\frac{2A}{m} } }{Ng}$ = $t= \frac{ \sqrt{\frac{2A}{m} } }{еg} = \frac{ N\sqrt{\frac{2A}{m} } }{Fg}$ = $\frac{Nv}{Fg}$ = 4 с.

Ответ: время, необходимое для полной остановки мотоцикла, равно 4 с.