На тело массой 10 кг действует постоянная сила 5 Н. Определить кинетическую энергию

Условие задачи:

На тело массой 10 кг действует постоянная сила 5 Н. Определить кинетическую энергию тела через 2 с после начала движения.

Задача №2.7.29 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=10\) кг, \(F=5\) Н, \(t=2\) с, \(E_к-?\)

Решение задачи:

Запишем формулу определения кинетической энергии тела \(E_к\):

\[{E_к} = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}\;\;\;\;(1)\]

Под действием постоянной силы \(F\) тело будет двигаться равноускоренно. Если движение происходит без начальной скорости, то скорость \(\upsilon\) через время \(t\) найдем по следующей простой формуле:

\[\upsilon  = at\;\;\;\;(2)\]

Ускорение \(a\) найдем из второго закона Ньютона:

\[a = \frac{F}{m}\;\;\;\;(3)\]

Подставим (3) в (2), а полученное – в (1):

\[{E_к} = \frac{m}{2} \cdot {\left( {\frac{{Ft}}{m}} \right)^2}\]

\[{E_к} = \frac{{{F^2}{t^2}}}{{2m}}\]

Считаем ответ:

\[{E_к} = \frac{{{5^2} \cdot {2^2}}}{{2 \cdot 10}} = 5\;Дж\]

Ответ: 5 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.28 Камень массой 100 г бросили под углом 60 градусов к горизонту со скоростью 15 м/с
2.7.30 Подъемный кран поднимает груз массой 5 т на высоту 15 м. За какое время поднимется
2.7.31 Поезд массой 1000 т начинает двигаться с места равноускоренно и достигает скорости