Дано:
Масса бруска, m = 500 г = 0.5 кг
Коэффициент трения, μ = 0.3
Сила, F₁ = 1 Н (пункт а) и F₂ = 2 Н (пункт б)
Начальная скорость бруска, v₀ = 1.2 м/с
а) Найти равнодействующую силу при силе F₁ = 1 Н.
Сначала найдем силу трения:
Fтрения = μ * N,
где N - нормальная реакция опоры, равная весу бруска N = m * g,
g - ускорение свободного падения.
Fтрения = 0.3 * 0.5 * 9.8 = 1.47 Н.
Равнодействующая сил равна:
ΣF = F₁ - Fтрения = 1 - 1.47 = -0.47 Н (знак минус означает противоположное направление движения).
Ответ:
Равнодействующая сила при силе 1 Н равна 0.47 Н в противоположную сторону.
б) Найти равнодействующую силу при силе F₂ = 2 Н.
Fтрения = 0.3 * 0.5 * 9.8 = 1.47 Н.
Равнодействующая сил равна:
ΣF = F₂ - Fтрения = 2 - 1.47 = 0.53 Н.
Ответ:
Равнодействующая сила при силе 2 Н равна 0.53 Н в направлении силы.
в) Найти путь, который пройдет брусок до остановки.
Для того чтобы найти путь, пройденный бруском, используем уравнение кинематики:
v² = v₀² + 2 * a * s,
где v - конечная скорость (равна 0 при остановке), a - ускорение, s - путь.
Ускорение можно найти из второго закона Ньютона:
ΣF = m * a,
a = (F - Fтрения) / m,
где F - равнодействующая сила.
Подставляем значения:
a = (0.47) / 0.5 = 0.94 м/с².
Теперь находим путь:
0 = (1.2)² + 2 * 0.94 * s,
s = -1.44 / (2 * 0.94) = -0.77 м.
Ответ:
Брусок пройдет 0.77 м до остановки.