Какую деятельность требуется выполнить, чтобы ускорить тело массой 20 кг, которое находится в покое на горизонтальной

Алла

48

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать второй закон Ньютона - закон изменения импульса.

Сначала давайте разберемся с полной силой, действующей на тело. У нас есть сила трения, которая равна 30 Н. Эта сила направлена в противоположную сторону движения тела.

Используем второй закон Ньютона: \(F = m \cdot a\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса тела и \(a\) - ускорение тела.

Сначала найдем ускорение. Мы хотим достичь скорости 20 м/с, а тело изначально находится в покое. Поэтому ускорение можно найти, используя формулу равноускоренного движения: \(v^2 = u^2 + 2as\), где \(v\) - конечная скорость, \(u\) - начальная скорость (в данном случае 0), \(a\) - ускорение и \(s\) - пройденное расстояние. Подставив значения, получим:

\(20^2 = 0 + 2 \cdot a \cdot 10\)

\(400 = 20a\)

Теперь найдем ускорение:

\(a = \frac{400}{20}\)

\(a = 20\) м/с²

Теперь, когда у нас есть значение ускорения, мы можем найти силу, необходимую для достижения этого ускорения. Сила равна произведению массы на ускорение:

\(F = m \cdot a\)

\(F = 20 \cdot 20\)

\(F = 400\) Н

Однако, на тело также действует сила трения в размере 30 Н в противоположную сторону движения. Поэтому для ускорения тела до 20 м/с нам понадобится сила, превышающая силу трения:

\(F_{\text{нетрения}} = F + F_{\text{трения}}\)

\(F_{\text{нетрения}} = 400 + 30\)

\(F_{\text{нетрения}} = 430\) Н

Таким образом, для ускорения тела массой 20 кг до скорости 20 м/с на расстоянии 10 метров, при силе трения в размере 30 Н, требуется приложить силу, равную 430 Н.