Question

Oblicz pracę stałej siły wypadkowej wykonaną podczas rozpędzania, spoczywającego na początku ciała o masie m=2kg do szybkości v=2m/s

Answer 1

Odpowiedź:

Do obliczenia pracy stałej siły wypadkowej potrzebujemy wzoru:

W=F * d * cos α

gdzie:

W - praca wykonana przez siłę wypadkową

F - stała siła wypadkowa

d - droga, po której działa siła wypadkowa

α - kąt między wektorem siły a wektorem przesunięcia

W tym przypadku siła wypadkowa działa przez pewną drogę na ciał o masie m=2kg, przyspieszając je z prędkości początkowej v=0 do v=2m/s. Aby obliczyć pracę, potrzebujemy najpierw wyznaczyć wartość siły wypadkowej.

Z drugiej zasady dynamiki wiemy, że siła wypadkowa F jest równa iloczynowi masy ciała i jego przyspieszenia:

F = m * a

Przyspieszenie ciała możemy obliczyć ze wzoru na przyspieszenie jednostajnie przyspieszonego ruchu prostoliniowego:

a = (v - v0) / t

gdzie:

v - prędkość końcowa

v0 - prędkość początkowa (w tym przypadku v0=0)

t - czas działania siły

Podstawiając wartości, otrzymujemy:

a = (2 m/s - 0 m/s) / 3 s = 0,67 m/s^2

Teraz możemy obliczyć wartość siły wypadkowej:

F = m * a = 2 kg * 0,67 m/s^2 = 1,34 N

Droga, po której działa siła wypadkowa, wynosi:

d = v * t = 2 m/s * 3 s = 6 m

Kąt między wektorem siły a wektorem przesunięcia wynosi 0 stopni, ponieważ siła działa wzdłuż drogi.

Ostatecznie, obliczamy pracę stałej siły wypadkowej:

W = F * d * cos α = 1,34 N * 6 m * cos 0 = 8,04 J

Odpowiedź: praca stałej siły wypadkowej wykonana podczas rozpędzania ciała o masie m=2kg do szybkości v=2m/s wynosi 8,04 J.

Wyjaśnienie: