Номер 3, страница 16 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-13. Третий закон Ньютона. Вариант 2 - номер 3, страница 16.

Условие.

3. При столкновении грузового автомобиля массой 6 т и легкового автомобиля массой 1,5 т сила удара, которую испытал легковой автомобиль, составила 6 кН. Какую силу удара испытал при этом грузовой автомобиль?

Решение.

Дано:

Масса грузового автомобиля, $m_1 = 6 \text{ т}$
Масса легкового автомобиля, $m_2 = 1,5 \text{ т}$
Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, $F_2 = 6 \text{ кН}$

Перевод в систему СИ:
$m_1 = 6 \times 10^3 \text{ кг}$
$m_2 = 1,5 \times 10^3 \text{ кг}$
$F_2 = 6 \times 10^3 \text{ Н}$

Найти:

Силу удара, которую испытал грузовой автомобиль, $F_1$ — ?

Решение:

Данная задача решается на основе третьего закона Ньютона. Этот закон гласит, что силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю (величине) и противоположны по направлению.

В момент столкновения грузовой автомобиль действует на легковой с некоторой силой $ \vec{F}_{12} $, и одновременно легковой автомобиль действует на грузовой с силой $ \vec{F}_{21} $. Согласно третьему закону Ньютона:

$ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $

Это векторное равенство означает, что модули (величины) этих сил равны:

$ | \vec{F}_{12} | = | \vec{F}_{21} | $

Сила удара, которую испытал легковой автомобиль ($F_2$), — это сила $F_{12}$, с которой на него подействовал грузовик. Сила удара, которую испытал грузовой автомобиль ($F_1$), — это сила $F_{21}$, с которой на него подействовал легковой автомобиль.

Таким образом, $ F_1 = F_2 $.

По условию задачи, сила, которую испытал легковой автомобиль, равна 6 кН. Следовательно, грузовой автомобиль испытал точно такую же по величине силу удара. Массы автомобилей, указанные в условии, не влияют на величину сил взаимодействия, они определяют ускорения, которые получат тела в результате этого взаимодействия ($a=F/m$).

$ F_1 = F_2 = 6 \text{ кН} $

Ответ: сила удара, которую испытал при этом грузовой автомобиль, равна 6 кН.