В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой \(200\) г по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю \(800\) мН. Зависимость модуля скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы.
| Время \(t,\) с | \(0\) | \(0{,}1\) | \(0{,}2\) | \(0{,}3\) | \(0{,}4\) | \(0{,}5\) | \(0{,}6\) |
| Скорость \(v,\) м/с | \(0\) | \(0{,}2\) | \(0{,}4\) | \(0{,}6\) | \(0{,}8\) | \(1{,}0\) | \(1{,}2\) |
Ответ: ___________________ .
Решение:

Силы, действующие на брусок, показаны на рисунке. Анализируя данные таблицы, замечаем, что каждую \(0{,}1\) секунды скорость возрастает на \(0{,}2 \, м{/}с.\) Значит, ускорение бруска \(a = 2 \, м{/}с^2.\) Поэтому утверждения \(1\) и \(3\) не верные. Это ускорение придаёт бруску равнодействующая всех четырёх сил. Но так как \(\vec{N} + m \vec{g} = \vec{0},\) то по второму закону Ньютона после проекции горизонтальных сил на ось абсцисс получаем, что модуль равнодействующей сил, действующих на брусок $$F = F_{т} - F_{тр} = ma$$ $$F = 0{,}2 \, кг \cdot 2 \, м/с^2 = 0{,}4 \, Н$$ Утверждение \(5\) верное.
Далее $$F_{тр} = \mu N = \mu m g = F_{т} - ma$$ $$\mu = \frac{F_{т} - F}{mg}$$ $$\mu = \frac{0{,}8 \, Н - 0{,}4 \, Н}{0{,}2 \, кг \cdot 10 \, \cfrac{м}{с^2}} = 0{,}2$$ Утверждение \(2\) верное.
Наконец, в момент времени \(t = 0{,}3 \, с\) скорость \(v = 0{,}6 \, м{/}с.\) Поэтому, кинетическая энергия бруска в этот момент $$E_{к} = \frac{mv^2}{2} = \frac{0{,}2 \, кг \cdot \left( 0{,}6 \, \cfrac{м}{с} \right)^2}{2} = 0{,}036 \, Дж.$$ Утверждение \(4\) не верное.
Ответ: \(25\)
Эффективно готовьтесь к ЕГЭ по информатике с новым тренажёром, эмулирующем работу станции КЕГЭ, которая используется на реальном экзамене