№3 В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 400 г по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю 1,6 Н. Зависимость скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы. Время *t*, с 0 1 2 3 4 5 6 Скорость *v*, м/с 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 1) Равнодействующая сил, действующих на брусок, равна 0,2 Н. 2) Ускорение бруска равно 3 м/с². 3) Коэффициент трения бруска о поверхность µ = 0,2. 4) Брусок движется равноускоренно. 5) В момент времени 2с кинетическая энергия бруска равна 0,6 Дж.

Разберем каждое утверждение: 1) Равнодействующая сил, действующих на брусок, равна 0,2 Н. Сначала найдем ускорение бруска. По таблице видно, что за каждую секунду скорость увеличивается на 0,5 м/с. Следовательно, ускорение $$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0.5 \text{ м/с}}{1 \text{ с}} = 0.5 \text{ м/с}^2$$. Масса бруска m = 400 г = 0,4 кг. Равнодействующая сила F равна произведению массы на ускорение: $$F = ma = 0.4 \text{ кг} \cdot 0.5 \text{ м/с}^2 = 0.2 \text{ Н}$$. Это утверждение верно. 2) Ускорение бруска равно 3 м/с². Как мы уже выяснили, ускорение равно 0,5 м/с². Это утверждение неверно. 3) Коэффициент трения бруска о поверхность µ = 0,2. Сила трения $$F_{тр} = \mu N = \mu mg$$, где N - сила нормальной реакции опоры, равная весу бруска, а g - ускорение свободного падения (приблизительно 10 м/с²). Движущая сила, приложенная к бруску, равна 1,6 Н. Равнодействующая сила равна разности между движущей силой и силой трения: $$F = F_{движ} - F_{тр}$$. Подставим известные значения: $$0.2 = 1.6 - \mu \cdot 0.4 \cdot 10$$. Решим уравнение относительно µ: $$\mu \cdot 4 = 1.4$$; $$\mu = \frac{1.4}{4} = 0.35$$. Это утверждение неверно. 4) Брусок движется равноускоренно. По таблице видно, что скорость увеличивается линейно со временем, то есть движение является равноускоренным. Это утверждение верно. 5) В момент времени 2с кинетическая энергия бруска равна 0,6 Дж. Кинетическая энергия вычисляется по формуле $$E_к = \frac{1}{2}mv^2$$. В момент времени 2с скорость бруска равна 1,0 м/с. Тогда $$E_к = \frac{1}{2} \cdot 0.4 \cdot (1.0)^2 = 0.2 \text{ Дж}$$. Это утверждение неверно. Ответ: 1, 4