Lösung für Aufgabe 15.3.10 aus der Sammlung von Kepe O.E.

In der Aufgabe ist ein Körper Mit der Masse m = 2 kg gegeben, dessen Anfangsgeschwindigkeit v0 = 4 m/s beträgt. Der Körper bewegt sich entlang einer horizontalen Ebene und legt eine Strecke von 16 m zurück, bevor er anhält. Es ist notwendiG, den Modul der Gleitreibungskraft zwischen dem Körper und der Ebene zu bestimmen. Die Antwort ist 1.

Das Problem kann wie folgt gelöst werden. Mithilfe des Energieerhaltungssatzes können wir die von der Reibungskraft verrichtete Arbeit ermitteln, die den Körper zum Stillstand bringt. Die von der Reibungskraft geleistete Arbeit ist gleich der Änderung der kinetischen Energie des Körpers:

A = ΔEk = Ek - Ek0,

Dabei ist Ek die kinetische Energie des Körpers im Endzeitpunkt und Ek0 die kinetische Energie des Körpers im Anfangszeitpunkt.

Die kinetische Energie eines Körpers wird durch die Formel ausgedrückt:

Ec = (mv^2)/2,

Dabei ist m die Masse des Körpers und v die Geschwindigkeit des Körpers.

Somit beträgt die von der Reibungskraft geleistete Arbeit:

A = (mv^2)/2 - (mv0^2)/2,

Dabei ist v0 die Anfangsgeschwindigkeit des Körpers.

Um den Modul der Reibungskraft zu bestimmen, ist es notwendig, die Arbeit der Reibungskraft durch die zurückgelegte Strecke zu dividieren:

A = Fs,

Dabei ist F der Reibungskraftmodul und s die zurückgelegte Strecke.

Somit ist der Modul der Reibungskraft gleich:

F = A/s = ((mv^2)/2 - (mv0^2)/2)/s.

Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir:

F = ((24^2)/2 - (20^2)/2)/16 = 1.

Somit beträgt der Modul der Gleitreibungskraft zwischen Körper und Ebene 1 N.

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Die Lösung des Problems basiert auf der Anwendung des Energieerhaltungssatzes und Formeln für kinetische Energie und Reibungsarbeit. Als Ergebnis von Berechnungen stellt sich heraus, dass der Modul der Gleitreibungskraft 1 N beträgt.

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Okay, ich kann auf Russisch antworten.

Aufgabe 15.3.10 aus der Sammlung von Kepe O.?. ist wie folgt formuliert:

Ein Körper mit der Masse m = 2 kg bewegt sich entlang einer horizontalen Ebene, der eine Anfangsgeschwindigkeit v0 = 4 m/s gegeben wurde. Vor dem Anhalten legte der Körper eine Strecke von 16 m zurück. Es ist notwendig, den Modul der Gleitreibungskraft zwischen Körper und Flugzeug zu bestimmen.

Um das Problem zu lösen, ist es notwendig, die Newtonschen Gesetze anzuwenden. Da sich der Körper entlang einer horizontalen Ebene bewegt, ist die Gleitreibungskraft entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Körpers gerichtet. Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Gleitreibungskraft gleich dem Produkt aus Gleitreibungskoeffizient und Körpergewicht:

Ftr = mmg,

Dabei ist Ftr die Gleitreibungskraft, μ der Gleitreibungskoeffizient, m die Körpermasse und g die Beschleunigung des freien Falls.

Um den Gleitreibungskoeffizienten zu bestimmen, ist es notwendig, die Gleichung der Körperbewegung zu verwenden:

s = v0t + (at^2)/2,

Dabei ist s die zurückgelegte Strecke, v0 die Anfangsgeschwindigkeit, t die Bewegungszeit und a die Beschleunigung.

Da sich der Körper bis zum Stillstand bewegt, ist seine Geschwindigkeit im letzten Moment gleich Null:

v = v0 + a*t = 0.

Daraus folgt, dass die Beschleunigung gleich ist:

a = -v0/t.

Indem wir den Ausdruck für die Beschleunigung in die Bewegungsgleichung einsetzen, können wir die Bewegungszeit ausdrücken:

t = 2s/v0.

Wenn Sie die Bewegungszeit kennen, können Sie den Gleitreibungskoeffizienten berechnen:

μ = Ftr/(m*g) = Ftr/19,6,

wobei 19,6 der Wert der Erdbeschleunigung ist.

Um den Modul der Gleitreibungskraft zwischen Körper und Ebene zu bestimmen, ist es daher erforderlich, den Gleitreibungskoeffizienten anhand der obigen Formeln zu berechnen.

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