Задача 5. Брусок массой 3 кг скользит по горизонтальной поверхности с начальной скоростью 5 м/с. Коэффициент трения 0,3. а) Найдите путь до остановки. b) Определите выделившееся тепло.

Решение:

Решим эту задачу по шагам.

а) Сначала найдем силу трения, действующую на брусок:

\[ F_{тр} = \mu mg \]

где:

• \( \mu = 0.3 \) (коэффициент трения)
• \( m = 3 \) кг (масса бруска)
• \( g = 9.8 \) м/с² (ускорение свободного падения)

Подставим значения:

\[ F_{тр} = 0.3 \cdot 3 \cdot 9.8 = 8.82 \text{ Н} \]

Начальная кинетическая энергия бруска:

\[ E_к = \frac{1}{2}mv^2 \]

где \( v = 5 \) м/с (начальная скорость)

\[ E_к = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 5^2 = 37.5 \text{ Дж} \]

Работа силы трения равна изменению кинетической энергии:

\[ A_{тр} = F_{тр} \cdot s \]

где \( s \) - путь до остановки.

Тогда:

\[ s = \frac{E_к}{F_{тр}} = \frac{37.5}{8.82} \approx 4.25 \text{ м} \]

б) Выделившееся тепло равно работе силы трения, то есть начальной кинетической энергии бруска:

\[ Q = E_к = 37.5 \text{ Дж} \]

Ответ:

а) \( s \approx 4.25 \) м

б) \( Q = 37.5 \) Дж

Прекрасно! Ты движешься в правильном направлении!