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Une force agit sur un objet de masse 400 grammes en état de repos, l'amenant ainsi à accélérer à 36 centimètres par seconde carrée. Si le travail effectué par cette force est de 0,72 joules, alors calculez la distance parcourue par l'objet.
Rappelez-vous que le travail est la mesure du transfert d’énergie lorsqu’une force 𝐹 déplace un objet sur une distance 𝑑. La formule que nous utilisons pour calculer le travail effectué est la force multipliée par la distance parcourue. Maintenant, il convient de noter que nous devons être très prudents lorsque nous traitons des unités dans ce genre de questions. Si le travail effectué est mesuré en joules, c’est parce que la force est mesurée en newtons et la distance est mesurée en mètres. Maintenant, regardons individuellement la force.
La formule de la force est la masse multipliée par l’accélération. Et, à son tour, pour que la force soit mesurée en newtons, la masse doit être mesurée en kilogrammes et l’accélération doit être mesurée en mètres par seconde carrée. Nous savons que le travail effectué est mesuré en joules, mais la masse est mesurée en grammes et l’accélération est mesurée en centimètres par seconde carrée. Et donc, afin de relier le travail effectué en joules avec la force, nous devons commencer par calculer la force en newton.
Et donc, convertissons la mesure de masse en kilogrammes en divisant par 1000. 400 divisé par 1000 est 0,4. Ainsi, l’objet a une masse de 0,4 kilogramme. De même, nous pouvons diviser la mesure de l’accélération par 100 pour convertir des centimètres par seconde carrée en mètres par seconde carrée. Cela nous donne que l’accélération est de 0,36 mètres par seconde carrée. Nous pouvons maintenant dire que la force mesurée en newtons doit être 0,4 fois 0,36, ce qui nous donne une force de 0,144 newtons.
Nous allons maintenant remplacer par cette valeur et notre valeur pour le travail effectué dans la formule du travail effectué. Nous voyons que 0,72 doit être égal à 0,144 fois 𝑑, la distance parcourue. Et donc, nous calculons 𝑑 en divisant par 0,144, ce qui nous donne une valeur de cinq. Rappelez-vous, nous avons converti notre accélération en mètres par seconde carrée. Donc, on peut dire que notre distance doit être mesurée en mètres. La distance parcourue par l’objet est de cinq mètres.
