Ένα αντικείμενο γλιστρά σε μια οριζόντια επιτραπέζιτη λέξη με συντελεστή κινητικής τριβής 0,3 εάν πρόκειται να ξεκουραστεί μετά από 1,3 δευτερόλεπτα ποια ήταν η αρχική του ταχύτητα;
1. Κατανοήστε τις δυνάμεις
* τριβή: Η μόνη οριζόντια δύναμη που ενεργεί στο αντικείμενο είναι η κινητική τριβή, η οποία αντιτίθεται στην πρότασή της.
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Η επιτάχυνση του αντικειμένου προκαλείται από την καθαρή δύναμη που ενεργεί πάνω του.
2. Ρυθμίστε τις εξισώσεις
* Δύναμη τριβής: F_friction =μ * n (όπου μ είναι ο συντελεστής κινητικής τριβής και n είναι η κανονική δύναμη)
* Κανονική δύναμη: Δεδομένου ότι ο πίνακας είναι οριζόντιος, η κανονική δύναμη είναι ίση με το βάρος του αντικειμένου:n =mg (όπου m είναι μάζα και g είναι επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, περίπου 9,8 m/s²)
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: F_net =ma (όπου a είναι η επιτάχυνση)
3. Επίλυση για επιτάχυνση
* Δεδομένου ότι η μόνη δύναμη που ενεργεί οριζόντια είναι η τριβή, f_net =f_friction.
* Συνδυάζοντας τις εξισώσεις:μ * mg =ma
* Ακύρωση μάζας (m) και στις δύο πλευρές:μ * g =a
* Υπολογίστε την επιτάχυνση:A =0,3 * 9,8 m/s² =2,94 m/s2
4. Χρησιμοποιήστε κινηματική για να βρείτε την αρχική ταχύτητα
* Ξέρουμε:
* Τελική ταχύτητα (v_f) =0 m/s (έρχεται σε ανάπαυση)
* Ώρα (t) =1,3 s
* Επιτάχυνση (a) =-2.94 m/s2 (αρνητική, καθώς επιβραδύνεται)
* Χρησιμοποιήστε την κινηματική εξίσωση:v_f =v_i +
* Επίλυση για αρχική ταχύτητα (v_i):v_i =v_f - at
* Συνδέστε τις τιμές:v_i =0 - (-2.94 m/s2) (1,3 s) =3,82 m/s
Επομένως, η αρχική ταχύτητα του αντικειμένου ήταν 3,82 m/s.
