Выполни ?? 1-3 и упр 12 1 и 2

Краткий ответ

Вопрос 1. Нельзя. Сила определяет ускорение, а не скорость.
Примеры: мяч, брошенный вверх, движется вверх, а сила тяжести направлена вниз; тормозящий автомобиль движется вперёд, а сила сопротивления — назад.

Вопрос 2. Всегда сонаправлены с равнодействующей:

• ускорение \(\vec a\);
• изменение скорости \(\Delta \vec v = \vec a\,\Delta t\).

Могут быть направлены противоположно равнодействующей:

• скорость \(\vec v\);
• перемещение \(\vec s\);
• импульс тела \(m\vec v\) — например, при торможении.

Вопрос 3. По графику:

• AB: сила растёт от \(1\) до \(2\) Н, значит ускорение растёт;
• BC: \(F=2\) Н постоянно, движение равноускоренное;
• CD: сила убывает от \(2\) до \(1\) Н, ускорение убывает;
• DE: \(F=1\) Н постоянно, движение снова равноускоренное, но с меньшим ускорением.

Площадь под графиком \(F(t)\) — это импульс силы, поэтому она показывает изменение скорости: \(\Delta v=S/m\).
По рисунку: \[ S_{AB}=3,\quad S_{BC}=8,\quad S_{CD}=3,\quad S_{DE}=2\ \text{Н}\cdot\text{с}. \] Значит: \[ \Delta v_{BC}>\Delta v_{AB}=\Delta v_{CD}>\Delta v_{DE}. \]

Упражнение 12

1. \(F=40\) Н.
2. \(F=36{,}8\) кН.

---

Как решать

Вопрос 1

По второму закону Ньютона: \[ \vec F_{\text{равн}}=m\vec a. \] То есть сила сообщает телу ускорение. А скорость может быть направлена как угодно — она «сохраняется» по инерции и меняется постепенно. Поэтому по силе нельзя однозначно судить о направлении движения.

Вопрос 2

При постоянном ускорении: \[ \vec a=\frac{\vec F_{\text{равн}}}{m}. \] Вектор ускорения всегда совпадает по направлению с равнодействующей силой.

А скорость и перемещение могут быть направлены против силы, если тело тормозит. Например, автомобиль движется вперёд, но равнодействующая сила направлена назад.

Вопрос 3

Ускорение: \[ a=\frac{F}{m}. \] График силы при постоянной массе повторяет по форме график ускорения.

На участке AB сила увеличивается, поэтому ускорение тоже увеличивается — скорость растёт всё быстрее.

На BC сила постоянна — тело движется равноускоренно.

На CD сила уменьшается — ускорение уменьшается, рост скорости замедляется.

На DE сила снова постоянна, но меньше, чем на BC, — ускорение постоянно и меньше.

Сравнение изменений скорости делаем по площади под графиком: \[ F\,\Delta t=m\,\Delta v. \] Поэтому: \[ S_{AB}=\frac{1+2}{2}\cdot2=3, \] \[ S_{BC}=2\cdot4=8, \] \[ S_{CD}=\frac{2+1}{2}\cdot2=3, \] \[ S_{DE}=1\cdot2=2. \] Чем больше площадь, тем больше изменение скорости.

---

Упражнение 12

№ 1

Дано: \[ a=0{,}8\ \text{м/с}^2,\qquad m=50\ \text{кг}. \] По второму закону Ньютона: \[ F=ma, \] \[ F=50\cdot0{,}8=40\ \text{Н}. \]

Ответ: \(40\) Н. Сила направлена вдоль ускорения, то есть вниз по склону.

№ 2

Дано: \[ t=20\ \text{с},\quad v=4\ \text{м/с},\quad v_0=0, \] \[ m=184\ \text{т}=184\,000\ \text{кг}. \]

Сначала найдём ускорение: \[ a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{4}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2. \] Теперь силу: \[ F=ma=184\,000\cdot0{,}2=36\,800\ \text{Н}. \] \[ 36\,800\ \text{Н}=36{,}8\ \text{кН}. \]

Ответ: \(36{,}8\) кН.

Проверка: \(a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{36\,800}{184\,000}=0{,}2\) м/с², тогда \(v=at=0{,}2\cdot20=4\) м/с — сходится.