Какое время потребуется для остановки цилиндра массой 5 кг, который катится без скольжения с постоянной скоростью 14 м/с, если сила трения составляет 50 Н?

Физика 11 класс Динамика вращательного движения время остановки цилиндра цилиндр масса 5 кг сила трения 50 Н скорость 14 м/с физика 11 класс Новый

Для решения задачи о времени остановки цилиндра, нам нужно использовать второй закон Ньютона и формулу для нахождения времени. Давайте разберем шаги решения.

Шаг 1: Определение ускорения

Сначала найдем ускорение цилиндра. Сила трения является единственной силой, действующей на цилиндр в горизонтальном направлении, и она будет вызывать замедление. По второму закону Ньютона, сила равна массе, умноженной на ускорение:

F = m * a

Где:

• F - сила трения (50 Н),
• m - масса цилиндра (5 кг),
• a - ускорение (в данном случае, это замедление, поэтому оно будет отрицательным).

Подставим известные значения в формулу:

50 Н = 5 кг * a

Теперь решим уравнение относительно a:

a = 50 Н / 5 кг = 10 м/с²

Так как это замедление, мы можем записать его как a = -10 м/с².

Шаг 2: Использование формулы для нахождения времени

Теперь, когда мы знаем ускорение, можем использовать формулу для нахождения времени остановки:

v = v0 + a * t

Где:

• v - конечная скорость (0 м/с, так как цилиндр останавливается),
• v0 - начальная скорость (14 м/с),
• a - ускорение (-10 м/с²),
• t - время, которое мы ищем.

Подставим известные значения в формулу:

0 = 14 м/с - 10 м/с² * t

Теперь решим уравнение относительно t:

10 м/с² * t = 14 м/с

t = 14 м/с / 10 м/с² = 1.4 с

Ответ:

Время, необходимое для остановки цилиндра, составляет 1.4 секунды.