Номер 83, страница 120 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

9 класс. Законы Ньютона - номер 83, страница 120.

Условие.

83. С балкона дома выпал мячик для настольного тенниса массой $2.5 \text{ г}$. На рисунке представлен график зависимости скорости движения мячика от времени. Пользуясь графиком, определите равнодействующую силу, приложенную к мячику.

Решение.

Дано:

Масса мячика, $m = 2,5$ г
График зависимости скорости $\text{v}$ от времени $\text{t}$.

Перевод в систему СИ:
$m = 2,5 \text{ г} = 2,5 \cdot 10^{-3} \text{ кг} = 0,0025 \text{ кг}$

Найти:

Равнодействующую силу, $F_{равн}$ — ?

Решение:

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила, приложенная к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:

$F_{равн} = m \cdot a$

Для нахождения силы необходимо сначала определить ускорение мячика. Ускорение можно найти по графику зависимости скорости от времени. Поскольку график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат, движение мячика является равноускоренным. Ускорение $\text{a}$ равно тангенсу угла наклона графика к оси времени, то есть отношению изменения скорости $\Delta v$ к промежутку времени $\Delta t$, за который это изменение произошло.

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

Возьмем на графике две точки для расчета. Например, начальную точку ($t_1 = 0$ с, $v_1 = 0$ м/с) и конечную точку на графике ($t_2 = 2$ с, $v_2 = 20$ м/с).

Тогда изменение скорости $\Delta v = v_2 - v_1 = 20 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с} = 20 \text{ м/с}$.

Промежуток времени $\Delta t = t_2 - t_1 = 2 \text{ с} - 0 \text{ с} = 2 \text{ с}$.

Вычислим ускорение:

$a = \frac{20 \text{ м/с}}{2 \text{ с}} = 10 \text{ м/с}^2$

Теперь, зная массу мячика в системе СИ и его ускорение, можем рассчитать равнодействующую силу:

$F_{равн} = 0,0025 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 0,025 \text{ Н}$

Ответ: равнодействующая сила, приложенная к мячику, равна 0,025 Н.