Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 7000
2018-04-04 
Тело массы $m = 2 кг$ покоилось на горизонтальной шероховатой поверхности с коэффициентом трения скольжения $\mu$. В некоторый момент времени $t_{0} = 0$ на тело стала действовать переменная во времени горизонтальная сила, мощность которой в течение 8 секунд линейно возрастала, а затем оставалась постоянной (см. рис.). К моменту времени $t = 8 с$ скорость тела достигла $V = 2 м/с$ и тоже перестала изменяться.
а) Найти путь, пройденный телом за $t = 8 с$.
б) Чему равен коэффициент трения скольжения?
в) Можно ли с уверенностью сказать о поведении величины силы тяги во времени на разных интервалах: от 0 до 8 с и от 8 с до 12 с?
Решение:
Работа силы тяги за 8 секунд расходуется частично на увеличение кинетической энергии тела и частично против работы силы трения. Из графика работу силы тяги находим как площадь под графиком в пределах от 0 до 8 секунд, то есть площадь треугольника: $A = 8 Дж$. На кинетическую энергию потрачено $E_{k} = \frac{mV^{2} }{2} = \frac{2 \cdot 2^{2} }{2} = 4 Дж$, значит модуль работы силы трения равен тоже 4 Дж.
Так как скорость тела после 8 секунд движения перестала изменяться и мощность тоже становится постоянной, значит сила тяги становится постоянной и равной силе трения. Силу тяги найдем через мощность этой силы после 8 секунд движения. Она равна $F = \frac{N}{V} = \frac{2}{2} = 1 Н$. Тогда путь, пройденный телом равен: $l = \frac{A_{тр} }{F_{тр} } = \frac{4}{1} = 4 м$. Коэффициент трения $\mu = \frac{F_{тр} }{mg} = \frac{1}{20} = 0,05$.
На первом этапе можно сказать только, что произведение силы и скорости пропорционально времени : $N = F \cdot V \cdot t$.
Так как мы не знаем, по какому закону изменялась скорость со временем, то мы не можем сказать однозначно, как менялась сила тяги во времени.
Ответ: а) $l =4 м$; б) $\mu = 0,05$; в) после 8 секунд сила становится постоянной.
Тело массы $m = 2 кг$ покоилось на горизонтальной шероховатой поверхности с коэффициентом трения скольжения $\mu$. В некоторый момент времени $t_{0} = 0$ на тело стала действовать переменная во времени горизонтальная сила, мощность которой в течение 8 секунд линейно возрастала, а затем оставалась постоянной (см. рис.). К моменту времени $t = 8 с$ скорость тела достигла $V = 2 м/с$ и тоже перестала изменяться.
а) Найти путь, пройденный телом за $t = 8 с$.
б) Чему равен коэффициент трения скольжения?
в) Можно ли с уверенностью сказать о поведении величины силы тяги во времени на разных интервалах: от 0 до 8 с и от 8 с до 12 с?
Решение:
Работа силы тяги за 8 секунд расходуется частично на увеличение кинетической энергии тела и частично против работы силы трения. Из графика работу силы тяги находим как площадь под графиком в пределах от 0 до 8 секунд, то есть площадь треугольника: $A = 8 Дж$. На кинетическую энергию потрачено $E_{k} = \frac{mV^{2} }{2} = \frac{2 \cdot 2^{2} }{2} = 4 Дж$, значит модуль работы силы трения равен тоже 4 Дж.
Так как скорость тела после 8 секунд движения перестала изменяться и мощность тоже становится постоянной, значит сила тяги становится постоянной и равной силе трения. Силу тяги найдем через мощность этой силы после 8 секунд движения. Она равна $F = \frac{N}{V} = \frac{2}{2} = 1 Н$. Тогда путь, пройденный телом равен: $l = \frac{A_{тр} }{F_{тр} } = \frac{4}{1} = 4 м$. Коэффициент трения $\mu = \frac{F_{тр} }{mg} = \frac{1}{20} = 0,05$.
На первом этапе можно сказать только, что произведение силы и скорости пропорционально времени : $N = F \cdot V \cdot t$.
Так как мы не знаем, по какому закону изменялась скорость со временем, то мы не можем сказать однозначно, как менялась сила тяги во времени.
Ответ: а) $l =4 м$; б) $\mu = 0,05$; в) после 8 секунд сила становится постоянной.
