Условие задачи:
Шайба массы 0,1 кг, пущенная по льду с начальной скоростью 0,5 м/с, остановилась через 5 с. Чему равна средняя мощность силы трения за время движения шайбы?
Задача №2.7.51 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(m=0,1\) кг, \(\upsilon_0=0,5\) м/с, \(t=5\) с, \(N_ср-?\)
Решение задачи:
Среднюю мощность силы трения \(N_{ср}\) можно определить как отношение работы \(A\), совершенной силой трения, ко времени движения \(t\).
\[{N_{ср}} = \frac{A}{t}\;\;\;\;(1)\]
Работу силы трения \(A\) определим по теореме об изменении кинетической энергии тела. Согласно этой теореме работа этой силы равна изменению кинетической энергии шайбы.
\[A = 0 – \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} = – \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}\]
Понятно, что работа силы трения отрицательна, так как вектор силы трения \(\overrightarrow {{F_{тр}}}\) направлен противоположно вектору перемещения \(\overrightarrow {S}\). В формулу (1) мы подставим абсолютное значение работы.
\[{N_{ср}} = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{{2t}}\]
Задача решена в общем виде. Посчитаем ответ:
\[{N_{ср}} = \frac{{0,1 \cdot {{0,5}^2}}}{{2 \cdot 5}} = 2,5 \cdot {10^{ – 3}}\;Вт = 2,5\;мВт\]
Ответ: 2,5 мВт.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
2.7.50 Для растяжения недеформированной пружины на 1 см требуется сила, равная 30 Н
2.7.52 На тело массы 5 кг действует постоянная сила 10 Н. Чему будет равна кинетическая
2.7.53 Какой кинетической энергией обладает свободно падающее тело массой 0,1 кг