Тело массой 5.4 кг покоится на горизонтальной плоскости. В некоторый момент времени к телу прикладывают постоянную горизонтально направленную силу 190 Н, которая разгоняет тело до скорости 1.1 м/с. Коэффициент трения между телом и плоскостью равен 0.6. Определите в этом процессе работу внешней силы
В условии задачи сказано, что тело массой 5.4 кг покоится на горизонтальной плоскости. Прикладывается постоянная горизонтально направленная сила 190 Н, которая разгоняет тело до скорости 1.1 м/с.
Сначала нам потребуется найти силу трения, которая действует на тело. Для этого мы воспользуемся формулой для силы трения:
Fтр = μ * N,
где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, N - нормальная сила, которая равна весу тела.
Тогда Fтр = 0.6 * mg,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, примем его равным 9.8 м/с^2.
Тогда Fтр = 0.6 * 5.4 * 9.8 = 31.176 Н.
Теперь, чтобы найти работу внешней силы, нам потребуется использовать формулу:
A = F * s * cos(α),
где A - работа, F - сила, s - путь, α - угол между направлением силы и направлением перемещения объекта.
В данной задаче сила F равна 190 Н, путь s равен неизвестно, и угол α равен 0 градусов, так как сила и перемещение направлены горизонтально.
Теперь нам нужно найти путь s. Для этого воспользуемся формулой равноускоренного движения:
v^2 = u^2 + 2as,
где v - конечная скорость (1.1 м/с), u - начальная скорость (0 м/с), a - ускорение.
Ускорение a можно найти, используя второй закон Ньютона:
a = F / m,
где F - сила, m - масса тела.
Тогда a = 190 / 5.4 = 35.185 м/с^2.
Теперь мы можем найти путь s:
1.1^2 = 0^2 + 2 * 35.185 * s,
s = (1.1^2) / (2 * 35.185) = 0.017 м.
Итак, мы нашли путь s, он равен 0.017 м.
Теперь можем найти работу внешней силы:
A = 190 * 0.017 * cos(0) = 3.23 Дж.
Таким образом, работа внешней силы равна 3.23 Дж.
Надеюсь, что мое объяснение было понятным. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать их.