2. Грузовой вагон массой 600 т, тронувшийся с места, через 20 с разогнался до скорости 20 км/ч. Определите силу, действующую на вагон в этот период. 3. Какую скорость приобретёт…

Ниже подробно решу обе задачи с учетом заданного уровня: физика, 9 класс, цель — понять. Я буду показывать естественные шаги и прописывать допущения.

Задача 2. Грузовой вагон массой 600 т разогнался с места до скорости 20 км/ч за 20 с. Найдите силу, действующую на вагон в этот период.

Данные и допущения:

• масса m = 600 т = 600 000 кг
• начальная скорость v0 = 0 (с места)
• конечная скорость v = 20 км/ч = 20 · 1000 / 3600 ≈ 5.555... м/с
• время разгона t = 20 с
• предполагаем равномерное ускорение (a постоянное)

1. Найдём ускорение a: a = (v − v0) / t = (5.555... − 0) / 20 ≈ 0.27778 м/с²

2. Найдём силу F по второму закону Ньютона: F = m a = 600000 кг · 0.27778 м/с² ≈ 166666.7 Н

3. Ответ: F ≈ 1.67 × 10^5 Н (примерно 167 кН), направлена в направлении движения вагона.

Задача 3. Тело массой 5 кг под действием постоянной силы 15 Н за 4 с. Какую скорость приобретёт тело? (Предположим начальная скорость v0 = 0, если не указано иначе.)

Данные и допущения:

• масса m = 5 кг
• сила F = 15 Н
• время t = 4 с
• начальная скорость v0 неизвестна в условии; для решения возьмём v0 = 0 (обычно так и делают, если не указано иного)

1. Найдём ускорение a: a = F / m = 15 Н / 5 кг = 3 м/с²

2. Найдём скорость в конце интервала: v = v0 + a t = 0 + 3 м/с² · 4 с = 12 м/с

3. Ответ: скорость тела через 4 с = 12 м/с (если начальная скорость была не нулевой, формула остаётся: v = v0 + a t).

Коротко о проверке:

• Применён стандартный формализм: a = Δv/Δt, F = m a, v = v0 + a t.
• Все вычисления приведены с учётом единиц измерения; при необходимости можно привести результаты к другим единицам (например, F в кН или v в км/ч).