Какую работу совершила равнодействующая сила, останавливая металлический шарик объемом 20 см³, который катился со скоростью 14,4 км/ч, при плотности металла 4,0 г/см³, до полной остановки?

Физика 11 класс Работа и энергия равнодействующая сила работа металлический шарик объем 20 см³ скорость 14,4 км/ч плотность 4,0 г/см³ полная остановка Новый

Для того чтобы найти работу, совершенную равнодействующей силой, останавливающей металлический шарик, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдем массу шарика.

Для этого воспользуемся формулой для определения массы:

m = V * ρ

• где m - масса,
• V - объем,
• ρ - плотность.

Объем шарика V = 20 см³, плотность ρ = 4,0 г/см³.

Подставляем значения:

m = 20 см³ * 4,0 г/см³ = 80 г.

Переведем массу в килограммы, так как в физике обычно используют СИ:

80 г = 0,08 кг.

Шаг 2: Найдем начальную кинетическую энергию шарика.

Кинетическая энергия определяется по формуле:

Ek = (m * v²) / 2

• где Ek - кинетическая энергия,
• v - скорость.

Сначала преобразуем скорость из км/ч в м/с:

v = 14,4 км/ч = 14,4 / 3,6 = 4 м/с.

Теперь подставим значения в формулу для кинетической энергии:

Ek = (0,08 кг * (4 м/с)²) / 2 = (0,08 * 16) / 2 = 1,28 Дж.

Шаг 3: Найдем работу, совершенную равнодействующей силой.

Работа, совершенная силой, равна изменению кинетической энергии. Поскольку шарик останавливается, его конечная кинетическая энергия равна 0. Таким образом, работа равна:

A = Ek_initial - Ek_final

Где Ek_initial - начальная кинетическая энергия, Ek_final - конечная кинетическая энергия.

Подставим значения:

A = 1,28 Дж - 0 Дж = 1,28 Дж.

Ответ: Работа, совершенная равнодействующей силой, составляет 1,28 Дж.