Номер 2, страница 45 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Задачи для повторения. Динамика - номер 2, страница 45.

Условие.

2. Автомобиль массой 1 т, начав движение из состояния покоя и двигаясь равноускоренно, за 20 с достиг скорости 72 км/ч. Определите равнодействующую всех сил, действующих на автомобиль.

Решение.

Дано:

Масса автомобиля, $m = 1 \text{ т}$

Начальная скорость, $v_0 = 0 \text{ м/с}$ (так как автомобиль начинает движение из состояния покоя)

Время движения, $t = 20 \text{ с}$

Конечная скорость, $v = 72 \text{ км/ч}$

Перевод данных в систему СИ:

Масса: $m = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг}$

Скорость: $v = 72 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = \frac{72 \cdot 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 20 \text{ м/с}$

Найти:

$F_R$ — равнодействующую всех сил, действующих на автомобиль.

Решение:

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил $F_R$, действующих на тело, равна произведению массы тела $m$ на его ускорение $a$:

$F_R = m \cdot a$

Поскольку движение автомобиля равноускоренное, его ускорение постоянно и может быть найдено по формуле:

$a = \frac{v - v_0}{t}$

Подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ:

$a = \frac{20 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{20 \text{ с}} = 1 \text{ м/с}^2$

Теперь, зная массу автомобиля и его ускорение, мы можем вычислить равнодействующую силу:

$F_R = 1000 \text{ кг} \cdot 1 \text{ м/с}^2 = 1000 \text{ Н}$

Результат можно также представить в килоньютонах: $1000 \text{ Н} = 1 \text{ кН}$.

Ответ: $1000 \text{ Н}$.