Сверь числа и знаки с фото.
УПРАЖНЕНИЕ 11
- 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.
- Через 20 с после начала движения электровоз развил скорость 4 м/с. Найдите силу, сообщающую ускорение, если масса электровоза равна 184 т.
- Два тела равной массы движутся с ускорениями 0,08 и 0,64 м/с² соответственно. Равны ли модули действующих на тела сил? Чему равна сила, действующая на второе тело, если на первое действует сила 1,2 Н?
На фото три задачи — решаю все.
Кратко:
- \(F=40\) Н.
- \(F=36\,800\) Н \(=36{,}8\) кН.
- Модули сил не равны; на второе тело действует \(9{,}6\) Н.
Принцип: используем второй закон Ньютона \[ F=ma, \] где \(F\) — сила (равнодействующая), \(m\) — масса, \(a\) — ускорение. Если движение происходит вдоль одной прямой, можно работать с модулями.
1
\[ F=ma=50\cdot 0{,}8=40\ \text{Н}. \]
2
Считаем, что движение началось из состояния покоя: \(v_0=0\).
Масса: \[ m=184\ \text{т}=184\,000\ \text{кг}. \]
Ускорение: \[ a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{4-0}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2. \]
Сила: \[ F=ma=184\,000\cdot 0{,}2=36\,800\ \text{Н}. \]
3
Пусть массы тел равны \(m\). Тогда \[ F_1=ma_1,\qquad F_2=ma_2. \]
Отношение сил: \[ \frac{F_2}{F_1}=\frac{a_2}{a_1} =\frac{0{,}64}{0{,}08}=8. \]
Значит, силы не равны: на второе тело действует сила в 8 раз больше.
Если \(F_1=1{,}2\) Н, то \[ F_2=8F_1=8\cdot 1{,}2=9{,}6\ \text{Н}. \]
Проверка через массу: \[ m=\frac{F_1}{a_1}=\frac{1{,}2}{0{,}08}=15\ \text{кг}, \] \[ F_2=ma_2=15\cdot 0{,}64=9{,}6\ \text{Н}. \]
Ответ: 1) \(40\) Н; 2) \(36{,}8\) кН; 3) силы не равны, \(F_2=9{,}6\) Н.