Question

Un vehicul cu masa m=500 kg se deplaseaza pe un drum prizontal cu viteza constanta v=20 m/s . Dupa actiunea unei forte de franare constanta el se opreste in timpul delta t = 20 s.
Determinati :energia cinetica a corpului inainte de momentul inceperii franarii corpului , b) lucrul mecanic efectuat de forta de frecare pana la oprirea corpului , c) valoarea fortei de franare

Answer 1

Energia cinetica a unui corp este proportionala cu masa lui si viteza sa la patrat.
$E_{ci}=\frac{m*v^{2}}{2}=\frac{500*400}{2}=10^{5}J$
b) Variatia energiei cinetice a unui obiect este egala cu lucru mecanic al fortei nete asupra obiectului respectiv. Stiind ca viteza finala $v_{f}=0\frac{m}{s}$ din moment ce obiectul se opreste, putem calcula lucrul mecanic 
$L=E_{cf}=E_{ci}=\frac{m*v_{f}^{2}}{2}-\frac{m*v^{2}}{2}=\frac{500*0}{2}-10^{5}=-10^{5}J$ unde lucrul mecanic este negativ pentru ca forta de frecare actioneaza in sens opus deplasarii obiectului
c) Formua vitezei unui obiect care se deplaseaza rectiliniu uniform este:
$v_{f}=v+a*t\Rightarrow a=\frac{v_{f}-v}{t}=\frac{0-20}{20}=-1\frac{m}{s^{2}}$ unde acceleratia este negativa pentru ca actioneaza in sens opus miscarii corpului(decelereaza)
Atunci din a doua lege a mecanicii a lui Newton, putem calcula forta de frecare
$F_{f}=m*a=500*1=500N$