Для нахождения массы тела, движущегося по горизонтальной поверхности под действием равнодействующей силы, можно использовать второй закон Ньютона:
\[ F = m \cdot a \]
где:
- \( F \) — равнодействующая сила (в данном случае 20 H),
- \( m \) — масса тела,
- \( a \) — ускорение тела.
Сначала необходимо найти ускорение тела. У нас есть закон изменения координаты:
\[ x(t) = -5 + 3t + 2t^2 \]
Чтобы найти ускорение, нужно дважды продифференцировать \( x(t) \):
- Найдем скорость \( v(t) \) — первую производную от \( x(t) \):
\[ v(t) = \frac{dx}{dt} = 3 + 4t \]
- Найдем ускорение \( a(t) \) — вторую производную от \( x(t) \):
\[ a(t) = \frac{dv}{dt} = 4 \]
Теперь подставим значение ускорения и равнодействующей силы в закон Ньютона:
\[ 20 = m \cdot 4 \]
Решим это уравнение для массы \( m \):
\[ m = \frac{20}{4} = 5 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса тела составляет 5 кг.