Для решения этой задачи можно воспользоваться вторым законом Ньютона, который утверждает, что сила равномерно распределяется на массу и ускорение: \(F = ma\), где \(F\) — сила, \(m\) — масса, а \(a\) — ускорение.
Сначала определим массу пустой тележки. Обозначим массу пустой тележки как \(m_t\). Когда младший брат толкнул пустую тележку с силой \(F\) и она приобрела ускорение \(a_1 = 4 \, \text{м/с}^2\): \[ F = m_t \cdot a_1 \quad \Rightarrow \quad F = m_t \cdot 4 \]
Теперь определим массу нагруженной тележки. Обозначим массу продуктов как \(m_p\). Когда братья загрузили тележку, она приобрела ускорение \(a_2 = 0.8 \, \text{м/с}^2\): \[ F = (m_t + m_p) \cdot a_2 \quad \Rightarrow \quad F = (m_t + m_p) \cdot 0.8 \]
Сравним оба уравнения для силы \(F\): Из первого уравнения: \[ F = 4m_t \] Из второго уравнения: \[ F = (m_t + m_p) \cdot 0.8 \]
Приравняем правые части: \[ 4m_t = (m_t + m_p) \cdot 0.8 \]
Решим это уравнение для \(m_p\): Раскроем скобки: \[ 4m_t = 0.8m_t + 0.8m_p \] Переносим все члены, содержащие \(m_t\), в одну сторону: \[ 4m_t - 0.8m_t = 0.8m_p \quad \Rightarrow \quad 3.2m_t = 0.8m_p \]
Выразим массу продуктов через массу тележки: Разделим обе стороны на 0.8: \[ m_p = \frac{3.2}{0.8} m_t \quad \Rightarrow \quad m_p = 4m_t \]
Таким образом, масса продуктов в 4 раза больше массы пустой тележки.
