Номер 143, страница 25 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

143. Заполнить таблицу, где $a$ ускорение, которое приобретает тело массой $m$ под действием силы $F$.

$a$: ?, ?, $0,4 \text{ м/с}^2$, $2 \text{ км/с}^2$, $0,1 \text{ м/с}^2$, $5 \text{ см/с}^2$

$m$: $8 \text{ кг}$, $3 \text{ г}$, $200 \text{ кг}$, $10 \text{ г}$, ?, ?

$F$: $2 \text{ Н}$, $6 \text{ мН}$, ?, ?, $20 \text{ Н}$, $1 \text{ кН}$

Для заполнения таблицы во всех случаях используется второй закон Ньютона, который связывает силу ($F$), массу ($m$) и ускорение ($a$) следующей формулой:

$F = m \cdot a$

Из этой формулы можно выразить любую из величин, зная две другие:

$a = \frac{F}{m}$

$m = \frac{F}{a}$

Перед расчетом все величины необходимо перевести в Международную систему единиц (СИ): сила в ньютонах (Н), масса в килограммах (кг), ускорение в метрах на секунду в квадрате (м/с²).

Расчет для столбца 1

Дано:

Найти: $a$

Решение:

Для нахождения ускорения воспользуемся вторым законом Ньютона, выразив из него ускорение:

$a = \frac{F}{m}$

Подставим известные значения:

$a = \frac{2 \text{ Н}}{8 \text{ кг}} = 0,25 \text{ м/с}^2$

Ответ: $a = 0,25 \text{ м/с}^2$.

Расчет для столбца 2

Дано:

Найти: $a$

Решение:

Используем формулу для ускорения из второго закона Ньютона:

$a = \frac{F}{m}$

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$a = \frac{0,006 \text{ Н}}{0,003 \text{ кг}} = 2 \text{ м/с}^2$

Ответ: $a = 2 \text{ м/с}^2$.

Расчет для столбца 3

Дано:

Найти: $F$

Решение:

Для нахождения силы воспользуемся вторым законом Ньютона:

$F = m \cdot a$

Подставим известные значения:

$F = 200 \text{ кг} \cdot 0,4 \text{ м/с}^2 = 80 \text{ Н}$

Ответ: $F = 80 \text{ Н}$.

Расчет для столбца 4

Дано:

Найти: $F$

Решение:

Используем второй закон Ньютона:

$F = m \cdot a$

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$F = 0,01 \text{ кг} \cdot 2000 \text{ м/с}^2 = 20 \text{ Н}$

Ответ: $F = 20 \text{ Н}$.

Расчет для столбца 5

Дано:

Найти: $m$

Решение:

Из второго закона Ньютона $F = m \cdot a$ выразим массу:

$m = \frac{F}{a}$

Подставим известные значения:

$m = \frac{20 \text{ Н}}{0,1 \text{ м/с}^2} = 200 \text{ кг}$

Ответ: $m = 200 \text{ кг}$.

Расчет для столбца 6

Дано:

Найти: $m$

Решение:

Из второго закона Ньютона $F = m \cdot a$ выразим массу:

$m = \frac{F}{a}$

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$m = \frac{1000 \text{ Н}}{0,05 \text{ м/с}^2} = 20000 \text{ кг}$

Ответ: $m = 20000 \text{ кг}$ (или $20 \text{ т}$).