Question

Нужно решить задачку по физике.

Answer 1

Для знаходження роботи сил тертя і початкової швидкості тіла, спершу визначимо прискорення та початкову швидкість тіла, використовуючи відомі дані.

1. Визначимо прискорення тіла похілою площиною, використовуючи другий закон Ньютона:

F = ma,

де F - сила тяжіння, m - маса тіла, a - прискорення.

Сила тяжіння F = mg, де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Тож:

F = (2 кг) * (9,8 м/с²) = 19,6 Н.

Тепер використаємо другий закон Ньютона для руху похілою площиною:

F = m * a,

19,6 Н = 2 кг * a,

a = 9,8 м/с².

2. Знаючи прискорення, можна визначити початкову швидкість тіла, використовуючи формулу для руху зі сталим прискоренням:

v² = u² + 2as,

де v - кінцева швидкість, u - початкова швидкість, a - прискорення, s - відстань.

У нашому випадку відомі a = 9,8 м/с², s = 1,25 м, u - шукаємо.

v² = u² + 2as,

0 = u² + 2 * 9,8 м/с² * 1,25 м.

Звідси знайдемо u:

u² = -2 * 9,8 м/с² * 1,25 м,

u = √(-2 * 9,8 м/с² * 1,25 м).

Розрахунок швидкості дає:

u ≈ 3,5 м/с.

3. Роботу сил тертя знайдемо, використовуючи останню визначену швидкість та перший закон Ньютона:

W = ΔKE = KE_кінцева - KE_початкова,

де KE - кінетична енергія.

KE_кінцева = (1/2) * m * v² = (1/2) * 2 кг * (3,5 м/с)² = 12,25 Дж.

KE_початкова = (1/2) * m * u² = (1/2) * 2 кг * (3,5 м/с)² ≈ 12,25 Дж.

Тоді:

W = 12,25 Дж - 12,25 Дж = 0 Дж.

Таким чином, робота сил тертя дорівнює нулю.