тело вес которого 0,49 н под действием горизонтальной силы начинает двигаться равноускоренно и пройдя 50 см приобретает скорость 0,72 км/ч. Определите силу действующую на тело
Задача по физике для 9 класса. Цель: понять решение пошагово.
Данные:
- Вес тела W = 0,49 Н
- Пройдён путь s = 50 см = 0,50 м
- Скорость после движения v = 0,72 км/ч = 0,20 м/с
- Движение равноускоренное, предполагаем, что тело начинало движение с начальной скоростью v0 = 0
Решение:
1) Найдём массу тела
- g≈9,8 м/с² (обычно берут 9,8 или 9,81)
- m = W / g = 0,49 Н / 9,8 м/с² = 0,05 кг
2) Переведём скорость в м/с
- v = 0,72 км/ч = 0,72 · (1000 м / 3600 с) = 0,20 м/с
3) Найдём ускорение a
- Формула для равноускоренного движения с начальной скоростью v0 = 0: v² = v0² + 2 a s
- Так как v0 = 0, v² = 2 a s ⇒ a = v² / (2 s)
- a = (0,20 м/с)² / (2 · 0,50 м) = 0,04 / 1 = 0,04 м/с²
4) Найдём силу, действующую на тело
- Если поверхность без сопротивления (или пренебрегаем силой трения), то действующая сила F равна внешней силе, создающей ускорение: F = m a
- F = 0,05 кг · 0,04 м/с² = 0,002 Н
Ответ: сила, действующая на тело, примерно 2 · 10⁻³ Н (0,002 Н) направлена горизонтально в направление движения.
Замечания:
- В реальности на тело может действовать сила трения. Если учесть трение с коэффициентом μ, то F applied = F трения + F_net, где F_net = m a = 0,002 Н. В задаче трение не дано, поэтому считаем его пренебрежимым.
- Формула для общего случая: F = m a, а при не нулевой начальной скорости a = (v² − v0²) / (2 s).