Вопрос школьника
Под действием постоянной силы 5 Н тело начинает двигаться с ускорением 0,2 м/с2. Какую работу совершит эта сила за первые 20 с действия?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для вычисления работы силы:
W = F * s * cos(α),
где W — работа силы, F — сила, s — путь, пройденный телом под действием силы, α — угол между направлением силы и направлением движения тела.
В данном случае сила постоянна и равна 5 Н, а угол между направлением силы и направлением движения тела равен 0, так как сила направлена вдоль пути движения тела. Таким образом, формула для вычисления работы силы упрощается до:
W = F * s.
Для вычисления пути, пройденного телом за первые 20 секунд движения, воспользуемся формулой для вычисления пути при равноускоренном движении:
s = v0 * t + (a * t^2) / 2,
где v0 — начальная скорость, t — время, a — ускорение.
В данном случае начальная скорость равна 0, так как тело начинает движение с места, а ускорение равно 0,2 м/с2. Подставляя данные в формулу, получаем:
s = 0 * 20 + (0,2 * 20^2) / 2 = 20 м.
Таким образом, путь, пройденный телом за первые 20 секунд движения, равен 20 м.
Теперь можем вычислить работу силы:
W = F * s = 5 * 20 = 100 Дж.
Ответ: сила совершит работу в 100 Дж за первые 20 секунд действия.
