Номер 1, страница 74 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 3. Динамика. Параграф 14. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Задания и упражнения - номер 1, страница 74.

Условие.

1. Автомобиль массой 1,5 т движется под действием постоянной силы с ускорением $2 \text{ м/с}^2$ в инерциальной системе отсчёта. Чему равен модуль этой силы?

Решение.

Дано:

Масса автомобиля, $m = 1,5 \text{ т}$

Ускорение автомобиля, $a = 2 \text{ м/с}^2$

Перевод в систему СИ:

$m = 1,5 \text{ т} = 1,5 \cdot 1000 \text{ кг} = 1500 \text{ кг}$

Найти:

Модуль силы, $\text{F}$ - ?

Решение:

Для нахождения модуля силы, под действием которой движется автомобиль, необходимо применить второй закон Ньютона. Этот фундаментальный закон динамики утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на ускорение, сообщаемое этой силой.

Математически второй закон Ньютона выражается следующей формулой:

$F = m \cdot a$

где:

$\text{F}$ — искомый модуль силы, измеряемый в Ньютонах (Н);

$\text{m}$ — масса тела, выраженная в килограммах (кг);

$\text{a}$ — ускорение тела, выраженное в метрах на секунду в квадрате (м/с²).

В условии задачи масса автомобиля дана в тоннах. Для проведения расчетов в Международной системе единиц (СИ) необходимо перевести массу в килограммы. Мы уже сделали это в разделе "Дано":

$m = 1500 \text{ кг}$

Ускорение уже дано в единицах СИ ($2 \text{ м/с}^2$). Теперь мы можем подставить числовые значения в формулу:

$F = 1500 \text{ кг} \cdot 2 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Выполним умножение:

$F = 3000 \text{ Н}$

Полученное значение можно также выразить в килоньютонах (кН), зная, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н}$.

$F = 3000 \text{ Н} = 3 \text{ кН}$

Ответ: модуль этой силы равен $3000 \text{ Н}$ (или $3 \text{ кН}$).