Номер 6, страница 78, часть 1 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Динамика. Параграф 32. Второй закон Ньютона - номер 6, страница 78.

Условие.

6. Тело массой $5 кг$ двигалось в положительном направлении оси $\text{X}$ ИСО с постоянной скоростью, значение которой было равно $2 м/с$. В момент времени $t = 0$ на это тело начинает действовать постоянная сила $\vec{F}$, значение которой равно $15 Н$. Определите значение ускорения тела.

Рис. 43

Напишите закон изменения значения скорости тела вдоль оси $\text{X}$ в общем виде.

Решение.

Определите значение ускорения тела.

Дано:

Масса тела, $m = 5 \text{ кг}$
Начальная скорость, $v_0 = 2 \text{ м/с}$
Сила, $F = 15 \text{ Н}$

Найти:

Ускорение тела, $\text{a}$

Решение:

Для определения ускорения тела воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение: $ \vec{F} = m \cdot \vec{a} $
В проекции на ось X, вдоль которой движется тело, закон можно записать в скалярной форме: $ F_x = m \cdot a_x $
По условию задачи, тело движется в положительном направлении оси X, и на него начинает действовать постоянная сила. Будем считать, что сила действует в том же направлении. Тогда проекция силы на ось X равна ее модулю $F_x = F = 15 \text{ Н}$. Выразим ускорение из формулы: $ a = \frac{F}{m} $
Подставим известные значения в формулу: $ a = \frac{15 \text{ Н}}{5 \text{ кг}} = 3 \text{ м/с}^2 $

Ответ: значение ускорения тела равно $3 \text{ м/с}^2$.

Напишите закон изменения значения скорости тела вдоль оси X в общем виде.

Решение:

Движение тела под действием постоянной силы является равноускоренным прямолинейным движением. Закон изменения скорости (а точнее, проекции скорости на ось) при таком движении в общем виде описывается следующей кинематической формулой: $ v_x(t) = v_{0x} + a_x t $
Здесь $v_x(t)$ — это проекция скорости на ось X в произвольный момент времени $\text{t}$, $v_{0x}$ — проекция начальной скорости на ось X (в момент времени $t=0$), и $a_x$ — проекция ускорения на ось X.

Ответ: $v_x(t) = v_{0x} + a_x t$.