Номер 12.6, страница 39 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 12. Сила. Второй закон Ньютона. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 12.6, страница 39.

12.6 [318] Какую скорость приобретает тело массой 3 кг под действием силы, равной 9 Н, по истечении 5 с?

Дано:

Масса тела, $m = 3$ кг
Действующая сила, $F = 9$ Н
Время действия силы, $t = 5$ с
Начальная скорость, $v_0 = 0$ (предполагается, что тело начинает движение из состояния покоя)

Все данные предоставлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Скорость тела, $v$

Решение:

Для определения скорости тела воспользуемся вторым законом Ньютона и формулой для скорости при равноускоренном прямолинейном движении.

1. Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:
$F = m \cdot a$
Из этого закона мы можем выразить ускорение $a$:
$a = \frac{F}{m}$
Подставим известные значения в формулу:
$a = \frac{9 \text{ Н}}{3 \text{ кг}} = 3 \text{ м/с}^2$

2. Движение тела под действием постоянной силы является равноускоренным. Скорость тела при равноускоренном движении определяется по формуле:
$v = v_0 + a \cdot t$
Поскольку тело начинает движение из состояния покоя, его начальная скорость $v_0$ равна нулю. Тогда формула принимает вид:
$v = a \cdot t$
Подставим найденное значение ускорения и данное в условии время:
$v = 3 \text{ м/с}^2 \cdot 5 \text{ с} = 15 \text{ м/с}$

Ответ: тело приобретает скорость 15 м/с.