Каков модуль скорости V тела массой m = 4 кг, которое движется равномерно по горизонтальной поверхности под действием силы, направленной вверх под углом 45° к горизонту, если за время t= 2 с эта сила совершила работу A=22 Дж, а коэффициент трения скольжения равен 0,1?
Физика Колледж Динамика модуль скорости тело массой 4 кг равномерное движение сила под углом 45° работа 22 Дж коэффициент трения 0,1 физика 12 класс
Для решения задачи нам нужно использовать несколько физических понятий: работу, силу трения и закон сохранения энергии. Давайте разберем шаги решения по порядку.
где A - работа, F - сила, s - перемещение, α - угол между силой и направлением перемещения. В нашем случае угол α равен 45°, и работа A = 22 Дж.
Так как cos(45°) = √2/2, можно выразить перемещение:
где μ - коэффициент трения, N - нормальная сила. Нормальная сила в данном случае равна весу тела, так как тело движется по горизонтальной поверхности:
где g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения. Подставим значения:
Подставим известные значения:
Ответ: Модуль скорости V тела составляет приблизительно 3.96 м/с.