Шар для боулинга массой 4 кг движется со скоро стью 4 м/с. В течение времени, за которое шар перемещает ся на расстояние, равное 4 м, на него действует сила, раз ная 4,5 Н.…

Для решения данной задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и уравнением движения.

1. Находим ускорение шара. Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массы на ускорение: \[ F = m \cdot a \] где

   • \( F = 4,5 \, \text{Н} \) (сила),
   • \( m = 4 \, \text{кг} \) (масса шара).

   Подставим известные значения и найдем ускорение: \[ a = \frac{F}{m} = \frac{4,5 \, \text{Н}}{4 \, \text{кг}} = 1,125 \, \text{м/с}^2. \]

2. Определим время, за которое шар проходит расстояние 4 м. Используем уравнение движения для равномерно ускоренного движения: \[ S = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \] где

   • \( S = 4 \, \text{м} \) (расстояние),
   • \( v_0 = 4 \, \text{м/с} \) (начальная скорость),
   • \( a = 1,125 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение).

   Подставим значения в уравнение: \[ 4 = 4t + \frac{1}{2} \cdot 1,125 \cdot t^2. \] Упрощаем уравнение: \[ 4 = 4t + 0,5625t^2. \] Переносим всё в одну сторону: \[ 0,5625t^2 + 4t - 4 = 0. \]

   Используем формулу дискриминанта: \[ D = b^2 - 4ac = 4^2 - 4 \cdot 0,5625 \cdot (-4) = 16 + 9 = 25. \]

   Затем находим корни: \[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-4 \pm 5}{2 \cdot 0,5625}. \] Считаем корни: \[ t_1 = \frac{1}{1,125} \approx 0,889 \text{ с} \quad (принимаем положительное решение). \]

3. Находим конечную скорость шара. Используем формулу для конечной скорости: \[ v = v_0 + a t. \] Подставим значения: \[ v = 4 + 1,125 \cdot 0,889 \approx 4 + 1 = 5 \, \text{м/с}. \]

Таким образом, конечная скорость шара составит примерно \( 5 \, \text{м/с} \).

Характер движения: Шар движется равномерно ускоренно, так как на него действует постоянная сила, и скорость шара увеличивается с течением времени.