Давайте пошагово решим задачу.
Дано:
- Масса тела \( m = 2\, \text{кг} \)
- Положение тела: \( x(t) = 4 + 2t \)
- Коэффициент трения: \( \mu = 0,5 \)
Найти: силу тяги \( F_t \).
Шаг 1: Найдём скорость и ускорение тела
Из уравнения положения \( x(t) = 4 + 2t \):
- Скорость \( v(t) = \frac{dx}{dt} \):
\[ v(t) = \frac{d}{dt}(4 + 2t) = 2\, \text{м/с} \]
- Ускорение \( a(t) = \frac{dv}{dt} \):
\\[ a(t) = \frac{d}{dt}(2) = 0 \]
То есть, тело движется с постоянной скоростью, и ускорение равно нулю.
Шаг 2: Анализ сил
Поскольку ускорение равно нулю:
\[ \text{Сумма сил} = m \times a = 0 \]
Следовательно, результирующая сила, действующая на тело — равна нулю.
Шаг 3: Силы, действующие на тело
На тело действуют:
- Сила тяги \( F_t \), направленная по горизонтали.
- Сила трения \( F_f \), которая именно противоположна движению.
Так как тело движется с постоянной скоростью, силы балансируют друг друга:
\[ F_t = F_f \]
Шаг 4: Вычислим силу трения
Сила трения:
\[ F_f = \mu N \]
где \( N \) — нормальная реакция опоры. На горизонтальной поверхности:
\[ N = m g \]
при этом \( g \approx 9,8\, \text м/с^2 \).
Подставим значения:
\[ N = 2 \times 9,8 = 19,6\, \text{Н} \]
Следовательно,
\[ F_f = 0,5 \times 19,6 = 9,8\, \text{Н} \]
Итог: сила тяги
Поскольку сила тяги должна уравновешивать силу трения при постоянной скорости (ускорение равно нулю):
\[ \boxed{ F_t = 9,8\, \text{Н} } \]
Ответ:
Сила тяги равна 9,8 Н.