Тіло масою 200 г починає рухатися зі стану спокою по горизонтальній поверхні під дією пружини жорсткістю 40 Н/м. За який час тіло подолає 10 м, якщо коефіцієнт тертя тіла об поверхню дорівнює 0,2, а пружина весь час була горизонтально розтягнутою на 4 см?
Answers & Comments
Ответ:
Тело преодолеет 10 м за время ≈ 1,83 с.
Объяснение:
Тело массой 200 г начинает двигаться из состояния покоя по горизонтальной поверхности под действием пружины жесткостью 40 Н/м. За какое время тело преодолеет 10 м, если коэффициент трения тела о поверхность равен 0,2, а пружина все время была горизонтально растянута на 4 см?
Дано:
m = 200 г = 0,2 кг
V₀ = 0 м/с
k = 40 Н/м
S = 10 м
µ = 0,2
x = 4 см = 0,04 м
t - ?
——————————————
Результирующая сила, действующая на тело равна разнице силы упругости пружины и силы трения:
F = Fупр - Fтр
Fупр = kx
Fтр = µN = µmg
F = kx - µmg = 40 Н/м · 0,04 - 0,2 · 0,2 кг · 10 м/c² = 1,2 Н
Под действием этой силы тело двигается с ускорением:
[tex]a = \dfrac{F}{m}[/tex]
А пройденный путь равен (V₀ = 0):
[tex]S = \dfrac{at^2}{2} \Longrightarrow t = \sqrt{\dfrac{2S}{a}}[/tex]
Тогда:
[tex]t = \sqrt{\dfrac{2Sm}{F}}[/tex]
Расчет:
t = √(2 · 10 м · 0,2 кг / 1,2 Н) ≈ √(3,33 с²) ≈ 1,83 с
#SPJ1