Какова сила трения, действующая на шайбу массой 400 г, когда она движется со скоростью 30 м/с и останавливается после

Магнитный_Пират

59

Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Сначала найдем начальную кинетическую энергию шайбы, используя формулу:

\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2}m v^2\]

где \(m\) - масса шайбы (в данном случае 400 г, то есть 0.4 кг), \(v\) - скорость шайбы (30 м/с). Подставим значения в формулу:

\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} \cdot 0.4 \cdot (30)^2\]

Вычислим это:

\[E_{\text{кин}} = 0.5 \cdot 0.4 \cdot 900 = 180 \, \text{Дж}\]

Теперь найдем конечную кинетическую энергию, которая равна нулю, так как шайба остановилась. Также мы знаем, что работа, совершенная трением, равна изменению кинетической энергии шайбы:

\[W_{\text{тр}} = E_{\text{кин}} - E_{\text{кин конечн}}\]

\[W_{\text{тр}} = -E_{\text{кин}}\]

Так как \(W_{\text{тр}}\) - работа, совершенная трением, является силой трения, умноженной на путь, который пройдет шайба. В этом случае путь равен 20 м. Учитывая это, мы можем записать:

\[f_{\text{тр}} \cdot 20 = -180\]

где \(f_{\text{тр}}\) - сила трения. Теперь найдем значение силы трения:

\[f_{\text{тр}} = -\frac{180}{20}\]

\[f_{\text{тр}} = -9 \, \text{Н}\]

Обратите внимание на знак минус. Знак "-" означает, что сила трения направлена противоположно направлению движения шайбы.

Таким образом, сила трения, действующая на шайбу массой 400 г, когда она движется со скоростью 30 м/с и останавливается после пролета 20 м по льду, равна 9 Н и направлена противоположно направлению движения шайбы.

Надеюсь, это решение было понятным и полезным для вас.