Номер 2, страница 97 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Механика. Глава 3. Динамика. Параграф 15. Сила. Измерение сил. Упражнения - номер 2, страница 97.

Условие.

2. На точечное тело действуют только две силы, направленные в положительном направлении оси X инерциальной системы отсчёта. Модуль первой силы равен трети эталона силы, а модуль второй — эталону силы. Определите сумму этих сил. Куда направлено ускорение тела?

Решение.

Дано:

Модуль первой силы: $F_1 = \frac{1}{3} F_{эт}$

Модуль второй силы: $F_2 = F_{эт}$

Обе силы ($\vec{F_1}$ и $\vec{F_2}$) направлены в положительном направлении оси Х.

Найти:

Сумму сил $\vec{F}_{рез}$

Направление ускорения $\vec{a}$

Решение:

Сначала определим сумму (результирующую) сил, действующих на тело. Поскольку обе силы направлены в одну сторону, вдоль положительного направления оси Х, их результирующая сила $\vec{F}_{рез}$ также будет направлена в эту сторону, а её модуль будет равен сумме модулей составляющих сил.

$F_{рез} = F_1 + F_2$

Подставим значения из условия задачи:

$F_{рез} = \frac{1}{3} F_{эт} + F_{эт} = (\frac{1}{3} + 1) F_{эт} = \frac{4}{3} F_{эт}$

Таким образом, сумма сил равна $\frac{4}{3}$ эталона силы, и она направлена в положительном направлении оси Х.

Теперь определим направление ускорения тела. Согласно второму закону Ньютона, вектор ускорения тела $\vec{a}$ сонаправлен с вектором результирующей силы $\vec{F}_{рез}$, действующей на это тело:

$\vec{F}_{рез} = m \vec{a}$

Так как результирующая сила $\vec{F}_{рез}$ направлена в положительном направлении оси Х, то и вектор ускорения $\vec{a}$ также будет направлен в положительном направлении оси Х.

Ответ: сумма этих сил равна $\frac{4}{3}$ эталона силы и направлена в положительном направлении оси Х. Ускорение тела направлено в ту же сторону, то есть в положительном направлении оси Х.