### Задача №1
Логика такая: нужно заполнить таблицу, используя известные формулы физики.
| № варианта |
Скорость бруска v, м/с |
Путь S, м |
Масса бруска M, г |
Сила F, Н |
Угол между силой и перемещение м, α |
Работа силы F, Дж |
Работа силы тяжести, Дж |
Работа силы реакции опоры, Дж |
Работа силы трения, Дж |
Работа равнодействующей силы, Дж |
Мощность, развиваемая силой F, Вт |
Кинетическая энергия тела, Дж |
Коэффициент трения |
| 1 |
0,2 |
3 |
500 |
2 |
0 |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
| 2 |
? |
? |
200 |
0,5 |
0 |
1,5 |
? |
? |
- |
? |
0,5 |
? |
? |
Вариант 1:
1. Работа силы F:
Угол
\[\alpha = 0\]
Тогда работа равна:
\[A = F \cdot S \cdot cos(\alpha) = 2 \cdot 3 \cdot cos(0) = 2 \cdot 3 \cdot 1 = 6 \ Дж\]
2. Работа силы тяжести и реакции опоры:
Т.к. тело движется горизонтально, работа силы тяжести и реакции опоры равна 0, потому что эти силы перпендикулярны перемещению.
3. Работа равнодействующей силы:
Так как тело движется с постоянной скоростью, равнодействующая сила равна 0, следовательно, и работа равнодействующей силы равна 0.
4. Мощность, развиваемая силой F:
\[P = F \cdot v \cdot cos(\alpha) = 2 \cdot 0.2 \cdot cos(0) = 2 \cdot 0.2 \cdot 1 = 0.4 \ Вт\]
5. Кинетическая энергия тела:
Массу нужно перевести в килограммы:
\[m = \frac{500}{1000} = 0.5 \ кг\]
\[E_к = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot (0.2)^2 = 0.01 \ Дж\]
6. Коэффициент трения:
Сила трения равна силе F, так как движение равномерное:
\[F_{тр} = F = 2 \ Н\]
\[F_{тр} = \mu \cdot N = \mu \cdot mg\]
\[\mu = \frac{F_{тр}}{mg} = \frac{2}{0.5 \cdot 9.8} = \frac{2}{4.9} \approx 0.41\]
Вариант 2:
1. Скорость бруска:
\[A = F \cdot S \cdot cos(\alpha)\]
\[S = \frac{A}{F \cdot cos(\alpha)} = \frac{1.5}{0.5 \cdot cos(0)} = \frac{1.5}{0.5} = 3 \ м\]
По условию задачи тело движется равномерно, значит работа равнодействующей силы равна 0.
2. Мощность, развиваемая силой F:
\[P = F \cdot v \cdot cos(\alpha)\]
\[v = \frac{P}{F \cdot cos(\alpha)} = \frac{0.5}{0.5 \cdot cos(0)} = \frac{0.5}{0.5} = 1 \ м/с\]
3. Кинетическая энергия тела:
Массу нужно перевести в килограммы:
\[m = \frac{200}{1000} = 0.2 \ кг\]
\[E_к = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (1)^2 = 0.1 \ Дж\]
4. Коэффициент трения:
Сила трения равна силе F, так как движение равномерное:
\[F_{тр} = F = 0.5 \ Н\]
\[F_{тр} = \mu \cdot N = \mu \cdot mg\]
\[\mu = \frac{F_{тр}}{mg} = \frac{0.5}{0.2 \cdot 9.8} = \frac{0.5}{1.96} \approx 0.26\]
Заполненная таблица:
| № варианта |
Скорость бруска v, м/с |
Путь S, м |
Масса бруска M, г |
Сила F, Н |
Угол между силой и перемещение м, α |
Работа силы F, Дж |
Работа силы тяжести, Дж |
Работа силы реакции опоры, Дж |
Работа силы трения, Дж |
Работа равнодействующей силы, Дж |
Мощность, развиваемая силой F, Вт |
Кинетическая энергия тела, Дж |
Коэффициент трения |
| 1 |
0,2 |
3 |
500 |
2 |
0 |
6 |
0 |
0 |
-6 |
0 |
0.4 |
0.01 |
0.41 |
| 2 |
1 |
3 |
200 |
0,5 |
0 |
1,5 |
0 |
0 |
-1,5 |
0 |
0,5 |
0.1 |
0.26 |
Проверь: Убедись, что правильно применил формулы для работы, мощности и кинетической энергии.
База: Если тело движется равномерно, равнодействующая сила равна нулю, и работа этой силы тоже равна нулю.