1 Велосипедист двигался 10 м/с начальной скорости и начинает двигаться с ускорением 0,8 м/с². Какую он приобретает скорость через 20 сек.

Краткие ответы

1. \(v = 26\) м/с
2. \(a = 6\) м/с²
3. \(F = 280\) Н (при \(g = 10\) м/с²); если брать \(g = 9{,}8\) м/с², то примерно \(276\) Н
4. \(F_{\text{ср}} = 250\) Н

Как решать

1. Движение равноускоренное, поэтому: \[ v = v_0 + at \] \[ v = 10 + 0{,}8 \cdot 20 = 10 + 16 = 26\ \text{м/с} \]

2. Ускорение — это изменение скорости за время: \[ a = \frac{v - v_0}{t} \] \[ a = \frac{40 - 16}{4} = \frac{24}{4} = 6\ \text{м/с}^2 \]

3. На груз действуют сила тяжести \(mg\) вниз и сила нормальной реакции пола \(N\) вверх. Лифт ускоряется вверх, значит: \[ N - mg = ma \] \[ N = m(g + a) \] При \(g = 10\) м/с²: \[ N = 20 \cdot (10 + 4) = 20 \cdot 14 = 280\ \text{Н} \] Груз давит на пол с такой же по модулю силой, направленной вниз: \(280\) Н.

4. Используем связь импульса силы и изменения импульса: \[ F_{\text{ср}} \cdot \Delta t = m(v - v_0) \] Считаем, что до удара мяч покоился: \[ F_{\text{ср}} = \frac{mv}{t} \] \[ F_{\text{ср}} = \frac{0{,}5 \cdot 10}{0{,}02} = \frac{5}{0{,}02} = 250\ \text{Н} \]