Материальная точка массой 2 кг двигалась вдоль оси х со скоростью 4 м/c. Через 5 с после начала движения на нее начинает действовать постоянная сила 5 Н, направленная вдоль оси х. Время действия силы 10 с. Какой путь пройдет точка за 20 с после прекращения действия силы?
Для решения этой задачи используем уравнение второго закона Ньютона:
F = ma
где F - сила, действующая на материальную точку, m - ее масса, a - ускорение.
Сначала определим ускорение точки во время действия силы:
a = F/m = 5 Н / 2 кг = 2,5 м/c²
Теперь найдем путь, который точка пройдет за время 20 с после прекращения действия силы.
Во время действия силы точка двигалась равноускоренно, поэтому пройденный путь можно найти по формуле:
S = v0t + (at^2) / 2
где v0 - начальная скорость (4 м/c), t - время действия силы (10 с), a - ускорение (2,5 м/c²).
S1 = 410 + (2,510^2) / 2 = 40 + 125 = 165 м
После прекращения действия силы, точка будет двигаться равномерно:
S2 = vt = 410 = 40 м
Итак, общий путь, пройденный точкой за 20 с после прекращения действия силы, равен сумме пройденных путей во время действия силы и после него:
S = S1 + S2 = 165 + 40 = 205 м
Таким образом, точка пройдет 205 м за 20 с после прекращения действия силы.