На гладкой горизонтальной поверхности лежит тело массой 2 кг. а) Какую работу нужно совершить, чтобы разогнать его до скорости v = 10 м/с? б) Какую силу нужно приложить к этому телу после разгона, чтобы тело расстояние 4м и полностью затормозило?​

100 Дж ; 25 H

Объяснение:

a) В данном случае совершённая работа будет равна кинетической энергии, которую приобретёт тело в процессе движения, то есть:

Отсюда следует, что работа будет равна:

A = 2 * 100 / 2 = 100 Дж

б) Как и в первом случае получается, работа совершённая силой будет равняться кинетической энергии, то есть:

Отсюда следует, что сила F будет равна:

F = 2 * 100 / 2 * 4 = 25 H

вспоминаем уравнение  движения материальной точки

x(t)=x₀+v₀ₓt+aₓt²/2

теперь сопоставляешь

получается, что x₀=5 - это начальная координата

v₀ₓ=2 - проекция начальной скорости

aₓ=-0.8 - проекция ускорения

Молодец, теперь вспоминай формулу скорости

vₓ=v₀ₓ+aₓt

теперь пишешь формулу зависимости скорости от времени

vₓ(t)=2-0,8t

теперь находишь координату точки через 2с  - подставляешь в формулу x(t) вместо t число 2

x(t=2)=5+2*2-0,4*2²=5+4-0,4*4=9-1,6=7,4 м

подставляешь теперь в формулу зависимости скорости от времени t=2

vₓ(t=2)=2-0,8*2=2-1,6=0,4 м/c

Удачи!!

При движении автомобиля увеличивается сила сопротивления за счет сопротивления воздуха. Создается избыточное давления воздуха на плакат Δp.

За t = 1 с на плакат набегает объем воздуха V = L * S, где L = v * t => V = v * t * S

S = 2 м², L - длина столба воздуха

F₀ * Δt = m₀ * (v - (-v)) закон сохранения импульса для одной молекулы при ударе о плакат (F₀ - сила удара одной молекулы воздуха, m₀ - масса одной молекулы, удар считаем абсолютно упругим)

F₀ * N *Δt = 2 * m₀ * v * N - суммарный удар N молекул за 1 с, N - число молекул в слое V = v * t * S

F₀ * N = Fc - сила сопротивления воздуха

Fc * Δt = 2*m₀ * v * N, m₀ = m / N, m - масса газа в объеме V

Fc = 2 * m *v* N / (N *Δt) = 2 * m * v / Δt

Fc = 2 * ρ * V * v / Δt = 2 * ρ * v * t * S * v / Δt, t и Δt можно сократить

Fc =  2 * ρ * S * v²

Fc = Fтяги - при равномерном движении

P = Fтяги * v - мощность двигателя

Q/t = q * Vт - секундный расход топлива, Vт - секундный объем сгорающего топлива

2 * ρ * S * v² * v = q * Vт => Vт = 2 * ρ * S * v³ / q

Vт = 2 * 1,29 кг/м³ * 2 м² * (15 м/с)³ / 33*10⁶ Дж/л ≈ 5,28*10⁻⁴ л/с

T = Δr / v - время прохождения пути Δr = 100 км

T = 10⁵ м / 15 м/с = 6,67*10³ с

Vт * T - дополнительный расход топлива на 100 км

Vт * T = 5,28*10⁻⁴ л/с * 6,67*10³ с ≈ 3,5 л - дополнительный расход топлива на 100 км пути