На сколько увеличится кинетическая энергия первоначально покоившейся тележки массой 500 кг за 25 секунд под действием постоянной силы 400 Н? На сколько сжали пружину?

Помогите, пожалуйста =(

Физика 11 класс Законы Ньютона и работа силы кинетическая энергия тележка масса 500 кг сила 400 Н ускорение физика 11 класс закон Ньютона работа силы сжатие пружины движение с постоянным ускорением формулы физики механика Энергия работа пружина Новый

Для решения задачи, сначала определим, насколько увеличится кинетическая энергия тележки, находящейся в покое, под действием постоянной силы.

Шаг 1: Определение ускорения

Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массы на ускорение:

F = m * a

где:

• F - сила (400 Н),
• m - масса (500 кг),
• a - ускорение (нужно найти).

Перепишем формулу для нахождения ускорения:

a = F / m = 400 Н / 500 кг = 0.8 м/с².

Шаг 2: Определение скорости после 25 секунд

Используем формулу для определения скорости при равномерном ускорении:

v = a * t

где:

• v - конечная скорость (нужно найти),
• a - ускорение (0.8 м/с²),
• t - время (25 секунд).

Теперь подставим значения:

v = 0.8 м/с² * 25 с = 20 м/с.

Шаг 3: Определение изменения кинетической энергии

Кинетическая энергия определяется по формуле:

KE = (1/2) * m * v²

Сначала определим начальную кинетическую энергию (KE_нач), которая равна 0, так как тележка изначально покоилась:

KE_нач = 0.

Теперь найдем конечную кинетическую энергию (KE_кон):

KE_кон = (1/2) * 500 кг * (20 м/с)² = (1/2) * 500 * 400 = 100000 Дж.

Шаг 4: Увеличение кинетической энергии

Увеличение кинетической энергии будет равно конечной кинетической энергии минус начальная:

ΔKE = KE_кон - KE_нач = 100000 Дж - 0 = 100000 Дж.

Ответ: Кинетическая энергия тележки увеличится на 100000 Дж.

На сколько сжали пружину?

Для определения сжатия пружины, предположим, что вся работа, выполненная силой, идет на сжатие пружины. Работа (A) равна произведению силы на расстояние (s):

A = F * s.

Работа также равна изменению кинетической энергии:

A = ΔKE = 100000 Дж.

Теперь выразим расстояние (s):

s = A / F = 100000 Дж / 400 Н = 250 м.

Ответ: Пружина сжалась на 250 м.