Номер 204, страница 31, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Механика. Законы сохранения в механике. Закон сохранения импульса. Импульс материальной точки. Второй закон Ньютона в импульсной форме - номер 204, страница 31.

Условие.

204. [180] На тело в течение $3 \text{ с}$ действовала постоянная сила $10 \text{ Н}$. Скорость тела за это время изменилась на $5 \text{ м/с}$. Определите массу тела.

Решение.

Дано:

Промежуток времени, $ \Delta t = 3 \text{ с} $

Сила, $ F = 10 \text{ Н} $

Изменение скорости, $ \Delta v = 5 \text{ м/с} $

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Массу тела, $ m $

Решение:

Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона. Он устанавливает связь между силой, действующей на тело, его массой и ускорением, которое тело приобретает под действием этой силы. Формула второго закона Ньютона:

$ F = m \cdot a $

где $ F $ – сила, $ m $ – масса тела, $ a $ – ускорение.

Ускорение тела по определению – это величина, показывающая, как быстро меняется скорость тела. Она равна отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло:

$ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} $

Подставим выражение для ускорения $ a $ в формулу второго закона Ньютона:

$ F = m \cdot \frac{\Delta v}{\Delta t} $

Из полученного уравнения выразим массу тела $ m $:

$ m = \frac{F \cdot \Delta t}{\Delta v} $

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$ m = \frac{10 \text{ Н} \cdot 3 \text{ с}}{5 \text{ м/с}} = \frac{30}{5} \text{ кг} = 6 \text{ кг} $

Ответ: 6 кг.