Чтобы найти ускорение санок, мы можем использовать уравнение движения при равномерно ускоренном движении:
\[ S = V_0 t + \frac{at^2}{2} \]
Где:
- \( S \) – пройденный путь (54 м),
- \( V_0 \) – начальная скорость (предполагаем, что она равна 0, так как санки начинают движение с места),
- \( a \) – ускорение,
- \( t \) – время (18 с).
Подставим известные значения в уравнение:
\[ 54 = 0 \cdot 18 + \frac{a \cdot (18)^2}{2} \]
Это упрощается до:
\[ 54 = \frac{a \cdot 324}{2} \]
\[ 54 = 162a \]
Теперь решим это уравнение относительно \( a \):
\[ a = \frac{54}{162} = \frac{1}{3} \, \text{м/с}^2 \]
Теперь, чтобы найти результирующую силу, используем второй закон Ньютона:
\[ F = m \cdot a \]
Где:
- \( m \) – масса санок с детьми (30 кг),
- \( a \) – ранее найденное ускорение (\(\frac{1}{3} \, \text{м/с}^2\)).
Подставим эти значения:
\[ F = 30 \cdot \frac{1}{3} = 10 \, \text{Н} \]
Таким образом, ускорение санок равно \(\frac{1}{3} \, \text{м/с}^2\), а результирующая сила, действующая на санки, равна 10 Н.