Et objekt glider på en vandret bordplade med koefficient for kinetisk friktion 0,3, hvis det kommer til hvile efter 1,3 sekunder, hvad var dens oprindelige hastighed?

1. Forstå kræfterne

* Friktion: Den eneste vandrette kraft, der virker på objektet, er kinetisk friktion, der er imod dens bevægelse.

* Newtons anden lov: Objektets acceleration er forårsaget af nettokraften, der virker på den.

2. Opret ligningerne

* Friktionskraft: F_friction =μ * n (hvor μ er koefficienten for kinetisk friktion og n er den normale kraft)

* Normal kraft: Da tabellen er vandret, er den normale kraft lig med objektets vægt:n =mg (hvor m er masse og g er acceleration på grund af tyngdekraften, ca. 9,8 m/s²)

* Newtons anden lov: F_NET =MA (hvor A er accelerationen)

3. Løs for acceleration

* Da den eneste kraft, der fungerer vandret, er friktion, f_net =f_friktion.

* Kombination af ligningerne:μ * mg =Ma

* Annullering af masse (m) på begge sider:μ * g =a

* Beregn accelerationen:a =0,3 * 9,8 m/s² =2,94 m/s²

4. Brug kinematik til at finde indledende hastighed

* Vi ved:

* Endelig hastighed (V_F) =0 m/s (kommer til hvile)

* Tid (t) =1,3 s

* Acceleration (a) =-2,94 m/s² (negativt, da det bremser)

* Brug den kinematiske ligning:V_F =V_I + AT

* Løs for initial hastighed (V_I):V_I =V_F - AT

* Tilslut værdierne:V_I =0 - (-2,94 m/s²) (1,3 s) =3,82 m/s

Derfor var objektets oprindelige hastighed 3,82 m/s.