Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача · 9 класс Задача №3789696
А
Аноним
4 часа назад · публичный вопрос
А
Аноним

1. Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с², если масса велосипедиста вместе с велосипедом равна 50 кг.

Запрос пользователя

Реши задание на изображении

Ответ нейросети
4 часа назад

Краткое ответ (упражнение 12)

№ Ответ
1 \(F = 40\ \text{Н}\)
2 \(F = 36{,}8\ \text{кН}\) (36 800 Н)
3 Нет, не равны (в 8 раз отличаются); на второе тело действует \(9{,}6\ \text{Н}\)
4 \(a = 6\ \text{м/с}^2\), направлено вверх
5 \(a \approx 18\ \text{м/с}^2\) (при \(F_1 = 2\ \text{Н}\), \(F_2 = 3\ \text{Н}\))

Главная идея

Во всех задачах работает второй закон Ньютона:

\[ \vec{F}_{\text{равнод}} = m\vec{a} \]

где \(\vec{F}_{\text{равнод}}\) — равнодействующая всех сил, а не какая-то одна сила. Поэтому в каждой задаче сначала ищем равнодействующую, а потом ускорение (или наоборот).

1. Велосипедист с горки

Дано: \(m = 50\ \text{кг}\), \(a = 0{,}8\ \text{м/с}^2\).

\[ F = ma = 50 \cdot 0{,}8 = 40\ \text{Н} \]

Это скатывающая составляющая силы тяжести — она и разгоняет велосипедиста.

2. Электровоз

Дано: \(t = 20\ \text{с}\), \(v_0 = 0\), \(v = 4\ \text{м/с}\), \(m = 184\ \text{т} = 1{,}84\cdot10^5\ \text{кг}\).

Сначала ускорение, потом сила:

\[ a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{4}{20} = 0{,}2\ \text{м/с}^2 \]

\[ F = 1{,}84\cdot10^5 \cdot 0{,}2 = 3{,}68\cdot10^4\ \text{Н} \approx 37\ \text{кН} \]

3. Два тела равной массы

Массы одинаковы, значит силы относятся так же, как ускорения:

\[ \frac{F_2}{F_1} = \frac{a_2}{a_1} = \frac{0{,}64}{0{,}08} = 8 \]

Силы не равны. Массу находим по первому телу:

\[ m = \frac{F_1}{a_1} = \frac{1{,}2}{0{,}08} = 15\ \text{кг} \]

\[ F_2 = ma_2 = 15 \cdot 0{,}64 = 9{,}6\ \text{Н} \]

4. Всплывающий мяч

Силы по вертикали: архимедова вверх, тяжесть и сопротивление — вниз.

\[ R = F_{\text{арх}} - F_{\text{тяж}} - F_{\text{сопр}} = 10 - 5 - 2 = 3\ \text{Н} \]

\[ a = \frac{R}{m} = \frac{3}{0{,}5} = 6\ \text{м/с}^2 \]

Ускорение сонаправлено с равнодействующей, то есть направлено вверх.

5. Две перпендикулярные силы

Векторы \(\vec{F}_1\) и \(\vec{F}_2\) на рисунке 34 перпендикулярны, поэтому равнодействующую считаем по теореме Пифагора:

\[ R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} \]

Модули сил берём по масштабу (отрезок «1 Н» рядом с рисунком). По рисунку получается \(F_1 \approx 2\ \text{Н}\), \(F_2 \approx 3\ \text{Н}\):

\[ R = \sqrt{2^2 + 3^2} = \sqrt{13} \approx 3{,}6\ \text{Н} \]

\[ a = \frac{R}{m} = \frac{3{,}6}{0{,}2} \approx 18\ \text{м/с}^2 \]

Если у тебя при измерении получатся другие числа — просто подставь их в эти же две формулы.

Проверка

  • Размерности: \(\text{кг}\cdot\text{м/с}^2 = \text{Н}\) — всё сходится.
  • №3: \(a_2 = 8a_1\) при равных массах \(\Rightarrow\) \(F_2 = 8F_1 = 8\cdot1{,}2 = 9{,}6\ \text{Н}\) ✓
  • №4: \(mg = 0{,}5\cdot10 = 5\ \text{Н}\) совпадает с условием ✓
  • №5: ускорение направлено по диагонали, вдоль равнодействующей.

Задачи 2 и 3* над упражнением — из предыдущего параграфа, их я не разбирал.

Обсуждение

6 сообщений
А
Аноним

Нет мне нужно чтобы было как раньше учитель

Нейросеть4 часа назад

Понял — оформляю как в тетради: Дано → СИ → Решение → Ответ, без лишних таблиц.

Задача 1

Дано: \(m = 50\ \text{кг}\) \(a = 0{,}8\ \text{м/с}^2\)

Найти: \(F\)

СИ: —

Решение: По второму закону Ньютона \(F = ma\):

\[ F = 50 \cdot 0{,}8 = 40\ \text{Н} \]

Ответ: \(40\ \text{Н}\).

Задача 2

Дано: \(m = 184\ \text{т}\) \(t = 20\ \text{с}\) \(v_0 = 0\) \(v = 4\ \text{м/с}\)

Найти: \(F\)

СИ: \(m = 184\ \text{т} = 1{,}84\cdot10^5\ \text{кг}\)

Решение: \[ a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{4 - 0}{20} = 0{,}2\ \text{м/с}^2 \] \[ F = ma = 1{,}84\cdot10^5 \cdot 0{,}2 = 3{,}68\cdot10^4\ \text{Н} \]

Ответ: \(\approx 3{,}7\cdot10^4\ \text{Н}\) (около 37 кН).

Задача 3

Дано: \(m_1 = m_2 = m\) \(a_1 = 0{,}08\ \text{м/с}^2\), \(F_1 = 1{,}2\ \text{Н}\) \(a_2 = 0{,}64\ \text{м/с}^2\)

Найти: \(F_2\), \(m\); сравнить \(F_1\) и \(F_2\)

СИ: —

Решение: \[ m = \frac{F_1}{a_1} = \frac{1{,}2}{0{,}08} = 15\ \text{кг} \] \[ F_2 = ma_2 = 15 \cdot 0{,}64 = 9{,}6\ \text{Н} \]

Ответ: \(F_2 = 9{,}6\ \text{Н}\), \(m = 15\ \text{кг}\); силы не равны, \(F_2\) больше \(F_1\) в 8 раз.

Задача 4

Дано: \(m = 0{,}5\ \text{кг}\) \(F_{\text{арх}} = 10\ \text{Н}\) \(F_{\text{тяж}} = 5\ \text{Н}\) \(F_{\text{сопр}} = 2\ \text{Н}\)

Найти: \(a\)

СИ: —

Решение: Равнодействующая (вверх — архимедова сила, вниз — тяжесть и сопротивление): \[ R = F_{\text{арх}} - F_{\text{тяж}} - F_{\text{сопр}} = 10 - 5 - 2 = 3\ \text{Н} \] \[ a = \frac{R}{m} = \frac{3}{0{,}5} = 6\ \text{м/с}^2 \]

Ответ: \(a = 6\ \text{м/с}^2\), направлено вертикально вверх.

Задача 5

Дано: \(m = 0{,}2\ \text{кг}\) \(\vec{F}_1 \perp \vec{F}_2\) по рисунку: \(F_1 \approx 2\ \text{Н}\), \(F_2 \approx 3\ \text{Н}\)

Найти: \(a\)

СИ: —

Решение: Силы перпендикулярны, поэтому равнодействующая по теореме Пифагора: \[ R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{2^2 + 3^2} = \sqrt{13} \approx 3{,}6\ \text{Н} \] \[ a = \frac{R}{m} = \frac{3{,}6}{0{,}2} = 18\ \text{м/с}^2 \]

Ответ: \(a \approx 18\ \text{м/с}^2\), направлено по диагонали — вдоль равнодействующей.

Если учитель требует писать ещё «вывод» или чертёж с векторами — скажи, добавлю.

А
Аноним

У меня вопрос нода так решать или как

Нейросеть4 часа назад

Да, так и решай — это стандартное школьное оформление. Коротко, что обязательно, а что по вкусу учителя:

Обязательные части:

  1. Дано — все величины из условия с буквами.
  2. Найти — что ищем.
  3. Решение — формулы, подстановка чисел, вычисление.
  4. Ответ — число с единицами измерения.

Колонка «СИ» нужна только когда единицы надо переводить (тонны → кг, км/ч → м/с). Если переводить нечего — её можно не писать или оставить пустой.

Частые варианты оформления (уточни у учителя, какой он требует):

  • в две колонки: слева «Дано / СИ / Найти», справа «Решение»;
  • в столбик, как я написал выше;
  • с чертежом: для задач на силы рисуют тело и векторы \(\vec{F}_1, \vec{F}_2, \vec{R}\).

Чего не забыть в этих задачах:

  • в № 4 и № 5 — указать направление ускорения (вверх / по диагонали);
  • в № 2 — либо оставить в Н, либо перевести в кН, но не путать;
  • в № 5 — если рисунок 34 в учебнике с другим масштабом, возьми свои значения \(F_1\) и \(F_2\), подставь в те же две формулы.

Если учитель требует какой-то конкретный вид (например, строго в две колонки или с «Дано» в рамке) — напиши, переоформлю под него.

А
Аноним

В 5 нужен работник

Нейросеть4 часа назад

Похоже, ты просишь рисунок (чертёж) к задаче 5. Вот оформление с ним.

Задача 5

Дано: \(m = 0{,}2\ \text{кг}\) \(F_1 = 2\ \text{Н}\) \(F_2 = 3\ \text{Н}\) \(\vec{F}_1 \perp \vec{F}_2\)

Найти: \(a\)

Рисунок:

                    ↑ F₁ = 2 Н
                    │
                    │
              ┌─────┼
              │     │
   тело ●─────┴─────┴──────→ F₂ = 3 Н
         ╲
          ╲  R ≈ 3,6 Н
           ╲
            ↘  a

Как чертить по шагам:

  1. Масштаб: 1 клетка = 1 Н (или отрезок «1 Н» из учебника).
  2. Ставишь точку — тело. От неё вверх откладываешь \(\vec{F}_1\) длиной 2 клетки.
  3. От той же точки вправо — \(\vec{F}_2\) длиной 3 клетки.
  4. Достраиваешь прямоугольник со сторонами \(F_1\) и \(F_2\).
  5. Диагональ из тела в противоположную вершину — это \(\vec{R}\), её длина \(\sqrt{2^2+3^2} = \sqrt{13} \approx 3{,}6\) клетки.
  6. Рядом с \(\vec{R}\) рисуешь \(\vec{a}\) — ускорение всегда сонаправлено равнодействующей.

Решение: \[ R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{4 + 9} = \sqrt{13} \approx 3{,}6\ \text{Н} \] \[ a = \frac{R}{m} = \frac{3{,}6}{0{,}2} \approx 18\ \text{м/с}^2 \]

Ответ: \(a \approx 18\ \text{м/с}^2\), направлено по диагонали — вдоль \(\vec{R}\).

Если под словом «работник» ты имел в виду что-то другое (например, работу в тетради или другой номер) — напиши, поправлю.