На покоящееся в начальный момент тело массой 0,8 кг действует в течении 6 с сила 16 Н. Какую скорость приобретет тело и какой путь оно пройдет за указанное время?
Определим начальную скорость конькобежца, для этого воспользуемся формулой, связывающей путь с начальной и конечной скоростью, и временем для равноускоренного движения (конечную скорость примем за ноль):
Сила трения возникает при соприкосновении двух тел относительно друг друга. Она имеет электромагнитную природу и вызвана взаимодействием атомов и молекул друг с другом. Сила трения направлена по касательной к поверхности соприкосновения тел. Ее также называют силой сухого трения и делят на трение покоя, скольжения и качения.
При отсутствии движения предмета на него действует сила трения покоя, которая равна по модулю силе внешнего давления и направлена в противоположную сторону. Если внешнее усилие превышает максимальную величину силы трения покоя для данного тела, то предмет начинает скользить, и возникает сила трения скольжения, которая обычно меньше силы трения покоя. Именно поэтому санки тяжелее сдвинуть с места, чем везти.
Сила трения возникает и при качении предметов. Сила трения качения невелика. Поэтому ее действием часто пренебрегают при несложных физических расчетах. Если тело двигается в жидкой или газообразной среде, то на него действуют сила вязкого трения. Это взаимодействие гораздо слабее, чем при сухом трении. Заметьте, что силы вязкого трения покоя не существует. Вследствие того предмет, погруженный в воду, так легко передвинуть.
Сила трения не всегда препятствует движению. Например, при ходьбе возникает сила трения покоя, направленная вперед. Она препятствует ногам скользить назад, как это происходит, если вы пытаетесь передвигаться по скользкому льду. Сила трения придает ускорение вперед. Подобным образом движутся колеса велосипеда, машины, поезда. На присутствии силы трения основано действие тормозов. В то же время иногда требуется уменьшить трение. Детали механизмов быстро снашиваются благодаря этим силам. В таком случае смазка, которая заменяет силу трения покоя на трение скольжения, гораздо меньшее по модулю.
Дано:
m=50 кг;
l=0.01 км;
t=1/6 мин;
Найти: \displaystyle A_{TP}A
TP
СИ: l=10 м; t=10 с;
Определим начальную скорость конькобежца, для этого воспользуемся формулой, связывающей путь с начальной и конечной скоростью, и временем для равноускоренного движения (конечную скорость примем за ноль):
\displaystyle l=\frac{v_1+v_2}{2}t=\frac{v_1}{2}t = > v_1=\frac{2l}{t}=\frac{2*10}{10}=2l=
2
v
1
+v
2
t=
2
v
1
t=>v
1
=
t
2l
=
10
2∗10
=2 м/с
По теореме об изменении кинетической энергии, работа силы трения пошла на изменение кинетической энергии тела:
\displaystyle A_{TP}=\Delta E_k=\frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)A
TP
=ΔE
k
=
2
m
(v
2
2
−v
1
2
)
Выполним расчет:
A_{TP}=\frac{50}{2}*(0^2-2^2)=-100A
TP
=
2
50
∗(0
2
−2
2
)=−100 Дж
При отсутствии движения предмета на него действует сила трения покоя, которая равна по модулю силе внешнего давления и направлена в противоположную сторону. Если внешнее усилие превышает максимальную величину силы трения покоя для данного тела, то предмет начинает скользить, и возникает сила трения скольжения, которая обычно меньше силы трения покоя. Именно поэтому санки тяжелее сдвинуть с места, чем везти.
Сила трения возникает и при качении предметов. Сила трения качения невелика. Поэтому ее действием часто пренебрегают при несложных физических расчетах. Если тело двигается в жидкой или газообразной среде, то на него действуют сила вязкого трения. Это взаимодействие гораздо слабее, чем при сухом трении. Заметьте, что силы вязкого трения покоя не существует. Вследствие того предмет, погруженный в воду, так легко передвинуть.
Сила трения не всегда препятствует движению. Например, при ходьбе возникает сила трения покоя, направленная вперед. Она препятствует ногам скользить назад, как это происходит, если вы пытаетесь передвигаться по скользкому льду. Сила трения придает ускорение вперед. Подобным образом движутся колеса велосипеда, машины, поезда. На присутствии силы трения основано действие тормозов. В то же время иногда требуется уменьшить трение. Детали механизмов быстро снашиваются благодаря этим силам. В таком случае смазка, которая заменяет силу трения покоя на трение скольжения, гораздо меньшее по модулю.