Μια μεταβλητή δύναμη, στη διάρκεια της κίνησης.

Ένα σώμα μάζας m=2kg κινείται ευθύγραμμα, σε λείο οριζόντιο επίπεδο, με σταθερή ταχύτητα υ₀ και σε μια στιγμή περνά από τη θέση x=0. Στη θέση αυτή, δέχεται την επίδραση οριζόντιας μεταβλητής δύναμης F, ίδιας κατεύθυνσης με την ταχύτητα, το μέτρο της οποίας μεταβάλλεται σε συνάρτηση με τη θέση x, όπως στο διάγραμμα. Το αποτέλεσμα είναι μετά από λίγο να περνά από τη θέση x₁=3m, έχοντας ταχύτητα υ₁=4m/s.

i)  Να υπολογιστεί η αρχική επιτάχυνση του σώματος (στη θέση x=0).

ii)  Κατά τη μετακίνηση του σώματος μεταξύ των θέσεων x₀=0 και x₁=3m, η ταχύτητα του σώματος:

α) αυξάνεται,   β) παραμένει σταθερή,   γ) μειώνεται.

iii) Να υπολογιστεί η ενέργεια που μεταφέρεται στο σώμα, μέσω του έργου της δύναμης F, κατά την παραπάνω μετακίνηση.

iv) Να υπολογιστεί ο στιγμιαίος ρυθμός με τον οποίον μεταφέρεται ενέργεια στο σώμα, τις χρονικές στιγμές που το σώμα περνά από τις θέσεις x₀ και x₁.

Απάντηση:

ή

   Μια μεταβλητή δύναμη, στη διάρκεια της κίνησης.