Задача по физике.

Сплошной цилиндр массой 10 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 10 м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра и время его остановки, если на него подействует сила 50 Н

Кинетическую энергию я нашла. Она равна 750 Дж.
Не могу понять как найти время? можно ли тут применить 2 закон Ньютона? Сила=масса на ускорение? Ускорение брать линейное? Или угловое?

Спасибо тем, кто откликнется.

Теорема о кинетической энергии: Работа всех сил = изменению кинетической энергии.
Путь = 15 м.
Дальше понятно: время = 3 с.

Владимир Александрович, спасибо большое

Даже стыдно, что я не догадалась. Еще раз, спасибо!

В условии задачи слишком много недосказанного.
Где катится цилиндр? По какой-то поверхности? По какой?
По гладкой? По шероховатой? По горизонтальной? По наклонной?
В поле тяжести Земли? В невесомости? Вдали от небесных тел?

Действует ли сила трения?
А действовала ли сила трения, когда цилиндр разгоняли?
А возникнет ли сила трения, когда на цилиндр подействуют силой 50 Н?
А учтена ли уже сила трения в этих 50 Н или её нужно учитывать отдельно?
А как собираются подействовать силой 50 Н,
куда её будут прикладывать, к какой точке цилиндра?

Можно распределить силу 50 Н по разным точкам цилиндра — но в любом
случае нужно иметь в виду, что разные точки цилиндра имеют разные скорости,
причём не только по абсолютной величине, но и по направлению.
Суммарная работа складывается из большого количества работ:
в каждой точке цилиндра элементарная работа — это скалярное произведение
силы, приложенной к этой точке цилиндра на скорость этой точки цилиндра.

ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ: если ПРОСТО прикладывать силу 50 Н, "БЕЗ ЗАМОРОЧЕК",
куда и как прикладывать, то цилиндр НИКОГДА не остановится.
Для того, чтобы остановить вращательное движение цилиндра, важна не сила,
а момент силы (ну, например, пара противоположно направленных сил).

ТРЕБУЕТСЯ УТОЧНИТЬ УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ.

Решение, предложенное в #4, быть может, хорошо годится для выполнения
цели поскорей отделаться от задачи и поскорее получить зачёт.

"можно ли тут применить 2 закон Ньютона? Сила=масса на ускорение?
Ускорение брать линейное? Или угловое?" (Мария, #2)

Ваши сомнения — правильные.

"Даже стыдно, что я не догадалась." (Мария, #6)

Видимо, Вы не догадались, так как подсознательно чувствовали, что здесь
не всё так просто. У Вас нет абсолютно никакой причины стыдиться.

Читайте внимательнее условие "катится без скольжения с постоянной скоростью" , тогда многие вопросы отпадут. Есть такое словосочетание " По умолчанию". Прекрасно понимая, что от Вас хотят, блистаете неудержимым словострастием, вроде " элементарная работа — это скалярное произведение
силы, приложенной к этой точке цилиндра на скорость этой точки цилиндра".

И чего???

Зачем Вы пишете за меня "Прекрасно понимая, что от Вас хотят. . ."?
Давайте, каждый будет писать за себя.
Вот Вы поняли условие задачи "по умолчанию",
так и напишите ЗА СЕБЯ, как именно Вы поняли условие задачи.
А я за себя напишу и повторю, что я не прекрасно понял условие задачи.

Возможно, что у Вас больший, чем у меня, опыт решения подобных задач.
А мне требуется время, чтобы как следует всё продумать.
(Но может быть, это и хорошо: моё состояние с моими сомнениями ближе
к состоянию вопрошающего студента, и мои ответы будут полезны студенту?)

Ладно, "по умолчанию", так "по умолчанию":
попробую сам себе ответить на поставленные мною вопросы.
Цилиндр катится по горизонтальной шероховатой поверхности.
На него будут действовать силой 50 Н, направленной противоположно
поступательному движению цилиндра и равномерно распределённой по объёму
цилиндра (а ещё лучше считать, что сила приложена к центру цилиндра).

Далее. В условии задачи сказано "катится без скольжения".
Но ведь в условии не говорится, что цилиндр БУДЕТ ПРОДОЛЖАТЬ катиться
без скольжения, когда на него подействует сила 50 Н!
Или для "физиков" является нормальным такое
"по умолчанию" вольное обращение с русским языком?

С подобным вольным обращением с русским языком приходится сталкиваться часто.
Ученик говорит: "16 — это корень из 4".
Вижу, что понимает правильно, а сказать по-русски не умеет.
Считаю, что на уроках математики нужно обучать учеников и русской речи тоже.

Владимир Александрович, ответьте, пожалуйста, на вопросы:
1) Соответствует ли то, как я начал понимать условие задачи, Вашему пониманию?
2) Считаете ли Вы, что студент должен понимать, что ответ зависит от
коэффициента трения между цилиндром и поверхностью, по которой цилиндр катится?
3) Должен ли студент понимать, при каких значениях коэффициента трения
верен Ваш ответ из #4?
4) Должен ли студент понимать, почему в #4, написав Работа всех сил,
Вы не учитываете работу силы трения?
5) Считаете ли Вы, что ответы на вопросы из 2 — 4 настолько очевидны
для любого студента, что сами эти вопросы не заслуживают того,
чтобы быть сформулированными?

Если Вас так волнует вопрос о коэффициенте трения, отвечу : чтобы не было проскальзывания он д. б. > F/3mg = 0,17.
Вопрос закрыт?

Нет, вопрос был сформулирован не так. Повторю:
"3) Должен ли студент понимать, при каких значениях. . ." (#10)

Меня волнует не сам по себе вопрос о коэффициенте трения, а вопрос о том,
как следует объяснять решение задачи студенту, который просит о помощи.
Нужно ли студенту объяснять про роль трения в этой задаче?
Или можно сделать вид, что трение не играет никакой роли?

Совершенно стандартная задача, тут Красовский прав, сложности по Боравлеву- это сложности математика.
Кинетическая энергия катящегося тела складывается из кинетической энергии поступательного движения mV^2/2 и кинетической энергии вращения Iw^2/2; I = 0,5mR^2 — момент инерции однородного цилиндра; w = V/R — угловая скорость его вращения. Суммируя, находим полную кинетическую энергию: Ek = mV^2/2 + mV^2/4 = (3/4)mV^2. Расчет дает Ек = 750 Дж.
Поскольку не сказано как приложена сила, используем закон сохранения энергии. Тело останавливается за счет РАБОТЫ, совершенной силой F => Ek = F*S => S = Ek/F = 750/50 = 15 м (путь до остановки) . Время находим из формулы: S = Vt/2 => t = 2S/V = 3 сек.

Борис Михайлович!
От Вас тоже хотелось бы услышать ответы на вопросы, которые я задал в #10.

И ещё: как Вы думаете, не будут ли падать и разбиваться ракеты,
если инженеры, которые их проектируют, будут считать, что если что-то
катится без скольжения, то будет и всегда продолжать катиться
без скольжения, независимо от того, какую прикладывать силу?

Я, действительно, в большей степени математик, чем физик.
Но если сравнивать разные решения задач, сравнивать разные подходы
к решению задач, то не лучше ли, вместо того, чтобы обсуждать, кто
физик, а кто — математик, оперировать такими понятиями, как:

правильное/неправильное решение,
краткое/длинное решение,
остроумное/нудное/красивое решение,
полное/неполное решение?

Разве не это важно?

Фактически Вы ставите вопрос , в рамках какой математической модели решается задача. Я отвечу Вам просто. Она решается в рамках модели, которая принимается в задачниках по физике. Ведь это не какая-то экзотическая задача, а весьма стандартная студенческая задача по физике. Студент открывает задачник, находит задачи, близкие данной, смотрит , как они решаются, повторяет сам.
В реальной работе выбор модели -наиважнейшее условие успешных результатов. Мне пришлось работать с крупнейшими математикми, многие из них были весьма беспомощны при при выборе адекватной реальности математической модели. Я упоминал Линника, автора книги "Статистические задачи с мешающими параметрами" (ясно, что это криптоанализ), но в самом практическом криптоанализе он оказался полный ноль.
Теперь немного из личного опыта. На первом курсе я мучил подобными Вашим вопросами нашу семинаристку –физичку (Оганесову). Она терпеливо отвечала, а однажды резко сказала: Кругликов, когда перестанешь задавать свои дурацкие вопросы, ты не физик. В характеристике за первый курс написала-способности к физике ниже средних. Я перестал задавать свои вопросы и стал решать, как в задачниках. На третьем курсе у меня «появились» выдающиеся способности к физике (профессора Щеглова и Гантмахер).

Видите, к чему приводит моя попытка просто ответить на Ваши вопросы так, как я думаю. При этом мне еще и закрыли доступ к форуму, пришлось себя переименовывать. Это в демократической стране, в сообществе преподавателей. Почему администрация это позволяет или в этом участвует вопреки принятым ею же правилам.

Я призываю коллег не минусовать и не затирать посты, которые не содержат
ненормативной лексики, призывов к насильственному свержению власти
или призывов к резне по национальным признакам.

Присоединяюсь к призыву. Мне кажется, в №12 весьма содержательная, продуманная и осмысленная точка зрения, вполне корректно и ни для кого не обидно сформулированная (разве что для личных знакомых академика Линника — но одно критическое замечане его авторитету ущерба не нанесёт, я думаю).
Я и сам нередко морщусь от некоторых высказываний Бориса Михайловича, но не стоит всё же настолько давать волю раздражению, чтобы затирать его посты все подряд, независимо от содержания, лишь по факту авторства.

Сплошной цилиндр массой 3 кг катится без скольжения со скоростью 12 м/с. Чему равна его кинетическая энергия?

Какую минимальную кинетическую энергию надо сообщить однородному шару массы m радиуса r, что бы он мог без проскальзывания кататься по внутренней поверхности вертикального цилиндра радиуса R ,(R>r) оставаясь на одной высоте? Коэффициент сухого трения между шаром и цилиндром равен k. Сила тяжести направлена вдоль оси цилиндра.

По внутренней стенке вертикального цилиндра радиуса R катится без проскальзывания, не меняя высоты, однородный шарик радиуса r и массы m. Сила тяжести направлена параллельно оси цилиндра. Найти скорость центра шарика, если коэффициент сухого трения шарика о стенку цилиндра равен k

Полый цилиндр массой 2 кг катится по горизонтальной поверхности со скоростью 20 м/с. Определить силу, которую необходимо приложить к цилиндру, чтобы остановить его на пути 1,6 м

Обруч массой m=2кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью V=4м\с. Найти кинетическую энергию вращательного и поступательного движений обруча.