Задание №5 — Второй закон Ньютона

Решение:

Дано: $m = 400\ \text{г} = 0{,}4\ \text{кг}$, $F = 2{,}1\ \text{Н}$, $g = 10\ \text{м/с}^2$.

По таблице скорость растёт равномерно — на $2\ \text{м/с}$ за каждую секунду, значит движение равноускоренное:

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{2}{1} = 2\ \text{м/с}^2.$$

По второму закону Ньютона в проекции на направление движения $F - F_{\text{тр}} = ma$, поэтому равнодействующая $F_{\text{равн}} = ma = 0{,}4 \cdot 2 = 0{,}8\ \text{Н}$, а

$$F_{\text{тр}} = F - ma = 2{,}1 - 0{,}8 = 1{,}3\ \text{Н},\qquad \mu = \frac{F_{\text{тр}}}{mg} = \frac{1{,}3}{0{,}4 \cdot 10} = 0{,}325.$$

1) Сумма сил равна $0{,}8\ \text{Н} \ne 0$: брусок разгоняется. Неверно.

2) $a = 2\ \text{м/с}^2$. Верно.

3) $\mu \approx 0{,}33$, а не $0{,}2$. Неверно.

4) Скорость растёт, движение равноускоренное, а не равномерное. Неверно.

5) При $t = 3\ \text{с}$ скорость $v = 6\ \text{м/с}$, тогда $E_{\text{к}} = \dfrac{mv^2}{2} = \dfrac{0{,}4 \cdot 36}{2} = 7{,}2\ \text{Дж}$. Верно.

Ответ: 25