Краткий ответ
- \(40\) Н
- \(36{,}8\) кН, или \(36\,800\) Н
- Нет, силы не равны; \(F_2=9{,}6\) Н
- \(6\) м/с², направлено вверх
- \(25\) м/с²
Как это получается
Во всех задачах используется второй закон Ньютона:
\[ F_{\text{рез}}=ma \]
Если сил несколько, сначала находят их равнодействующую: противоположные силы вычитают, а перпендикулярные складывают по теореме Пифагора.
\(m=50\) кг, \(a=0{,}8\) м/с²: \[ F=ma=50\cdot0{,}8=40\ \text{Н}. \]
Электровоз начинает движение, значит \(v_0=0\).
\[ a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{4}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2. \] Масса \(184\) т \(=184\,000\) кг: \[ F=ma=184\,000\cdot0{,}2=36\,800\ \text{Н}=36{,}8\ \text{кН}. \]Массы тел равны. По \(F=ma\) сила пропорциональна ускорению, поэтому: \[ \frac{F_2}{F_1}=\frac{a_2}{a_1} =\frac{0{,}64}{0{,}08}=8. \] Значит, модули сил не равны. Если \(F_1=1{,}2\) Н, то \[ F_2=8\cdot1{,}2=9{,}6\ \text{Н}. \]
Мяч всплывает, то есть движется вверх. Сила Архимеда направлена вверх, сила тяжести и сопротивление — вниз: \[ F_{\text{рез}}=10-5-2=3\ \text{Н}. \] \[ a=\frac{F_{\text{рез}}}{m}=\frac{3}{0{,}5}=6\ \text{м/с}^2. \] Ускорение направлено вверх.
По рисунку силы перпендикулярны, их модули \(3\) Н и \(4\) Н. Равнодействующая: \[ F_{\text{рез}}=\sqrt{3^2+4^2}=5\ \text{Н}. \] Масса \(200\) г \(=0{,}2\) кг: \[ a=\frac{5}{0{,}2}=25\ \text{м/с}^2. \]
Ускорение направлено вдоль равнодействующей — под углом примерно \(53^\circ\) к силе \(3\) Н.
