Związek między siłą tarcia, a pracą w ruchu jednostajnie opóźnionym
proxima: Witam, chciałabym prosić o wyjaśnienie rozwiązania dwóch zadań:
1. Pracownik supermarketu popchnął wózek, który po przejechaniu drogi s=0.5 m zatrzymał się pod
działaniem sił oporu ruchu, które stanowiły 40% jego ciężaru. Oblicz prędkość nadaną wózkowi
przez pracownika.
2. Hokeista uderza kijem w krążek i nadaje mu prędkość v=11 m/s. Jaką drogę przebędzie krążek
do chwili zatrzymania jeśli jego współczynnik tarcia o lód wynosi 0.12?
Rozwiązanie tych zadań jest analogiczne, bo wychodzimy z założenia, że ΔEk=W, gdzie praca to
iloczyn siły tarcia T i drogi s przebytej do momentu zatrzymania. I tu pojawia się pytanie,
dlaczego za siłę działającą na ciało przyjmuje się tylko siłę tarcia? Chciałam wyjść z
równania, że siła wypadkowa ma=F−T, gdzie F to siła, z którą hokeista/pracownik pchnęli
obiekty, która nadała im prędkość początkową. Tak też zrobiłam zadanie trzecie i rozwiązanie
jest prawidłowe:
3. Po poziomej drodze jedzie z wyłączonym silnikiem samochód o masie m=1t. Od chwili włączenia
silnika jego prędkość wzrosła z v1=36 km/h do v2=72 km/h i pokonał w tym czasie s=150 m.
Oblicz moc silnika samochodu, jeżeli opory ruchu wynosiły 25% siły ciężkości.
Tak jak wspomniałam, wyszłam z równania ma=F−Fop, następnie z równania prędkości i drogi w
ruchu jednostajnie przyśpieszonym wyznaczyłam czas trwania ruchu oraz przyśpieszenie etc, a
jako siłę we wzorze na pracę podstawiłam F=ma+Fop. Tak też próbowałam rozwiązać pierwsze dwa
zadania, ale wiecie już jak to się skończyło.
Więc na czym polega różnica między dwoma pierwszymi zadaniami, a trzecim? Dlaczego w pierwszych
dwóch za siłę w pracy przyjmuje się tylko siłę oporu/tarcia? Wg mojego rozumowania krążek i
skrzynka poruszają się ruchem jednostajnie opóźnionym, dzięki sile wypadkowej Fw=ma, która
jest różnicą siły "nadanej" obiektom przez hokeistę i pracownika, a siłą tarcia.
Czy może różnica między sposobami rozwiązania tych zadań wynika z tego, że w pierwszym dwóm
obiektom nadano tylko prędkość początkową przez "chwilowe uderzenie/pchnięcie", a w zadaniu
trzecim na samochód stale działa siła silnika?
Im bardziej o tym myślę, tym bardziej się motam. Proszę o ratunek i wyjaśnienie tego problemu
mojemu ograniczonemu umysłowi :').
10 lut 13:17
Lech: W pierwszym i drugim zadaniu sila "nadajaca ruch cialu" dziala tylko w bardzo krotkim
czasie poczatkowym ( np.0,01 s− impuls sily ) i nie dziala podczas ruchu ciala , wozka ,
krazka i dlatego tylko uwzgledniamy sile tarcia podczas ruchu.
W zadaniu trzecim sila oporu dziala podczas calego ruchu ciala .
10 lut 15:12