Реши задание на изображении
Краткие ответы
- \(40\ \text{Н}\)
- \(36{,}8\ \text{кН}\)
- Силы не равны; \(F_2=9{,}6\ \text{Н}\)
- \(6\ \text{м/с}^2\) вверх
- \(25\ \text{м/с}^2\)
Решение
Используем второй закон Ньютона:
\[ F_{\text{рез}}=ma. \]
1.
\[ F=ma=50\cdot0{,}8=40\ \text{Н}. \]
Ответ: \(40\ \text{Н}\).
2.
Электровоз начал движение из состояния покоя, поэтому:
\[ a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{4-0}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2. \]
Переведём массу:
\[ 184\ \text{т}=184000\ \text{кг}. \]
Тогда
\[ F=ma=184000\cdot0{,}2=36800\ \text{Н}=36{,}8\ \text{кН}. \]
Ответ: \(36{,}8\ \text{кН}\).
3.
Для тел одинаковой массы:
\[ F_1=ma_1,\qquad F_2=ma_2. \]
Так как
\[ a_2=0{,}64\ \text{м/с}^2>0{,}08\ \text{м/с}^2=a_1, \]
то силы не равны. Найдём их отношение:
\[ \frac{F_2}{F_1}=\frac{a_2}{a_1} =\frac{0{,}64}{0{,}08}=8. \]
\[ F_2=8F_1=8\cdot1{,}2=9{,}6\ \text{Н}. \]
Ответ: силы не равны; \(F_2=9{,}6\ \text{Н}\).
4.
На мяч действуют:
- архимедова сила \(10\ \text{Н}\) вверх;
- сила тяжести \(5\ \text{Н}\) вниз;
- сила сопротивления \(2\ \text{Н}\) вниз, так как мяч всплывает.
Равнодействующая:
\[ F_{\text{рез}}=10-5-2=3\ \text{Н}. \]
Ускорение:
\[ a=\frac{F_{\text{рез}}}{m} =\frac{3}{0{,}5}=6\ \text{м/с}^2. \]
Ответ: \(6\ \text{м/с}^2\) вверх.
5.
По масштабу на рисунке силы равны \(3\ \text{Н}\) и \(4\ \text{Н}\). Они направлены перпендикулярно друг другу, поэтому:
\[ F_{\text{рез}}=\sqrt{F_1^2+F_2^2} =\sqrt{3^2+4^2}=5\ \text{Н}. \]
Масса тела:
\[ 200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}. \]
Тогда
\[ a=\frac{F_{\text{рез}}}{m} =\frac{5}{0{,}2}=25\ \text{м/с}^2. \]
Проверка:
\[ 0{,}2\cdot25=5\ \text{Н}. \]
Ответ: \(25\ \text{м/с}^2\).
