дано:
Масса тела m = 3 кг.
Сила трения F_трения = 10 Н.
Расстояние торможения s = 20 м.
найти:
Начальную скорость v0, с которой тело начало тормозить.
решение:
1) Сначала найдем ускорение a, действующее на тело во время торможения. Используем второй закон Ньютона:
F = m * a.
Так как сила трения является единственной силой, действующей на тело в горизонтальном направлении, мы можем записать:
F_трения = m * a.
Подставим значения:
10 Н = 3 кг * a,
откуда a = 10 Н / 3 кг ≈ 3,33 м/с².
Поскольку тело тормозит, ускорение будет отрицательным:
a ≈ -3,33 м/с².
2) Теперь используем уравнение движения для равнопеременного движения:
v^2 = v0^2 + 2 * a * s.
При этом конечная скорость v = 0 (так как тело остановилось), а начальная скорость v0 – то, что мы ищем. Подставим известные значения:
0 = v0^2 + 2 * (-3,33) * 20.
Упрощаем уравнение:
0 = v0^2 - 133,2,
откуда v0^2 = 133,2.
3) Найдем начальную скорость v0:
v0 = sqrt(133,2) ≈ 11,53 м/с.
ответ:
Начальная скорость, с которой тело стало тормозить, составляет примерно 11,53 м/с.