Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и формулой для определения силы трения.
Дано:
- Сила трения \( F_t = 3 \, \text{Н} \)
- Начальная скорость \( v_0 = 6 \, \text{м/с} \)
- Время \( t = 2 \, \text{c} \)
СИ:
- Сила: \( F_t \) в Ньютонах (Н)
- Скорость: \( v_0 \) в метрах в секунду (м/с)
- Время: \( t \) в секундах (с)
Решение:
Сила трения \( F_t \) равна произведению массы \( m \) на ускорение \( a \): \[ F_t = m \cdot a \]
Ускорение \( a \) можно определить через изменение скорости за данное время. Мы имеем начальную скорость \( v_0 = 6 \, \text{м/с} \) и конечную скорость \( v \), которая будет равна нулю, когда санки остановятся. Ускорение можно найти по формуле: \[ a = \frac{v - v_0}{t} \] Подставив значения \( v = 0 \): \[ a = \frac{0 - 6}{2} = -3 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь подставим найденное значение ускорения в уравнение для силы трения: \[ F_t = m \cdot a \Rightarrow 3 = m \cdot (-3) \]
Решим уравнение для массы \( m \): \[ m = \frac{3}{-3} = -1 \, \text{кг} \]
Поскольку масса не может быть отрицательной, мы рассматриваем модуль: \[ m = 1 \, \text{кг} \]
Ответ: Масса санок составляет \( 1 \, \text{кг} \).