Сверь числа и знаки с фото.
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 ему ускорение, если масса электровоза равна 184 т.
Ответ:
- \(F_1=40\ \text{Н}\).
- \(F_2=36\,800\ \text{Н}=36{,}8\ \text{кН}\).
Как рассуждать
По второму закону Ньютона: \[ F=ma, \] где \(F\) — равнодействующая сила, \(m\) — масса в килограммах, \(a\) — ускорение. Сила и ускорение направлены в одну сторону.
№ 1
Дано: \[ m=50\ \text{кг},\qquad a=0{,}8\ \text{м/с}^2. \]
Тогда: \[ F=50\cdot0{,}8=40\ \text{Н}. \]
Это равнодействующая сила, которая сообщает велосипедисту ускорение при скатывании. Это не вся сила тяжести.
№ 2
Движение начинается с места, поэтому начальная скорость: \[ v_0=0. \]
Ускорение: \[ a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{4-0}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2. \]
Масса: \[ m=184\ \text{т}=184\,000\ \text{кг}. \]
Сила: \[ F=ma=184\,000\cdot0{,}2=36\,800\ \text{Н}=36{,}8\ \text{кН}. \]
Проверка: \(36\,800:184\,000=0{,}2\ \text{м/с}^2\), значит расчёт верный.