Давайте рассмотрим, как график зависимости скорости тела от времени будет выглядеть, когда на него действует сила \(F = 20 \, \text{Н}\), и при разных массивах тела. Используем второй закон Ньютона: \(F = m \cdot a\), где \(F\) — сила, \(m\) — масса, а \(a\) — ускорение.
Для нахождения ускорения, мы можем выразить его следующим образом:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Теперь подставим значения массы (в килограммах):
Для \(m = 1 \, \text{кг}\): \[ a = \frac{20 \, \text{Н}}{1 \, \text{кг}} = 20 \, \text{м/с}^2 \]
Для \(m = 2 \, \text{кг}\): \[ a = \frac{20 \, \text{Н}}{2 \, \text{кг}} = 10 \, \text{м/с}^2 \]
Для \(m = 10 \, \text{кг}\): \[ a = \frac{20 \, \text{Н}}{10 \, \text{кг}} = 2 \, \text{м/с}^2 \]
Для \(m = 20 \, \text{кг}\): \[ a = \frac{20 \, \text{Н}}{20 \, \text{кг}} = 1 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь, зная ускорение, можем построить график зависимости скорости от времени. Начальные условия примем так, что скорость в момент времени \(t = 0\) равна 0. Используя формулу для скорости при постоянном ускорении:
\[ v(t) = v_0 + at \]
Где \(v_0\) — начальная скорость (в нашем случае 0):
Для \(m = 1 \, \text{кг}\): \[ v(t) = 20t \]
Для \(m = 2 \, \text{кг}\): \[ v(t) = 10t \]
Для \(m = 10 \, \text{кг}\): \[ v(t) = 2t \]
Для \(m = 20 \, \text{кг}\): \[ v(t) = 1t \]
График зависимости скорости от времени для каждой из масс будет линейным:
- При \(m = 1 \, \text{кг}\) график будет наиболее крутым, поскольку скорость увеличивается на 20 м/с за каждую секунду.
- Затем будет график для \(m = 2 \, \text{кг}\) с углом меньше.
- И так далее, с самым пологим графиком для \(m = 20 \, \text{кг}\).
Каждый график будет пересекаться в начале координат (время = 0, скорость = 0) и расти с разными углами в зависимости от массы.