Răspuns :
Rezolvare:
a) Viteza finală a corpului:
- Calcularea forței de frecare:
Forța de frecare este opusă direcției de mișcare și se calculează ca:
Ff = μ * N
unde:
Ff este forța de frecare (N)μ este coeficientul de frecare (0,4)N este forța normală (N)
Forța normală este egală cu greutatea corpului, deoarece planul este orizontal:
N = mg = 500 g * 9,81 m/s² = 4,905 N
Prin urmare, forța de frecare este:
Ff = 0,4 * 4,905 N = 1,962 N
- Calcularea forței nete:
Forța netă este forța care accelerează corpul și se calculează ca:
Fnet = F - Ff
unde:
Fnet este forța netă (N)F este forța aplicată (4 N)Ff este forța de frecare (1,962 N)
Prin urmare, forța netă este:
Fnet = 4 N - 1,962 N = 2,038 N
- Calcularea acceleratiei:
Conform celei de-a doua legi a lui Newton, accelerația este:
a = Fnet / m
unde:
a este accelerația (m/s²)Fnet este forța netă (2,038 N)m este masa corpului (500 g = 0,5 kg)
Prin urmare, accelerația este:
a = 2,038 N / 0,5 kg = 4,076 m/s²
- Calcularea vitezei finale:
Viteza finală a corpului se calculează ca:
v² = v₀² + 2 * a * s
unde:
v este viteza finală (m/s)v₀ este viteza inițială (0 m/s, deoarece corpul este inițial în repaus)a este accelerația (4,076 m/s²)s este distanța parcursă (6 m)
Prin urmare, viteza finală este:
v = √(0 m/s² + 2 * 4,076 m/s² * 6 m) = 4,88 m/s
b) Puterea consumată și accelerația corpului:
- Calcularea puterii consumate:
Puterea consumată este:
P = F * v
unde:
P este puterea (W)F este forța aplicată (4 N)v este viteza finală (4,88 m/s)
Prin urmare, puterea consumată este:
P = 4 N * 4,88 m/s = 23,52 W
Verificarea rezultatului:
Observăm că puterea consumată este mai mică decât puterea mecanică produsă de forța aplicată. Acest lucru este posibil deoarece o parte din energia mecanică este transformată în energie termică datorită frecării.
Concluzie:
Viteza finală a corpului după parcurgerea distanței de 6 m este de 4,88 m/s.Puterea consumată este de 23,52 W.Accelerația corpului este de 4,076 m/s².
Notă:
Rezultatele obținute pot fi considerate aproximative, deoarece nu s-au luat în considerare factori suplimentari, cum ar fi rezistența aerului.
Vă mulțumim că ați ales să vizitați platforma noastră dedicată Fizică. Sperăm că informațiile disponibile v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau aveți nevoie de sprijin, nu ezitați să ne contactați. Vă așteptăm cu drag și data viitoare! Nu uitați să adăugați site-ul nostru la favorite pentru acces rapid.