Тело, вес которого 0,49 Н, под действием силы начинает двигаться равноускоренно и, пройдя 50 см, приобретает скорость 0,72 км/ч. Определите силу, действующую на тело.
Тело, вес которого 0,49 Н, под действием силы начинает двигаться равноускоренно и, пройдя 50 см, приобретает скорость 0,72 км/ч. Определите силу, действующую на тело.
Для определения силы, действующей на тело, нам понадобится использовать закон Ньютона. Согласно второму закону Ньютона, сила равна произведению массы тела на его ускорение: F = m * a, где F - сила (в ньютонах), m - масса тела (в килограммах), а - ускорение (в метрах в секунду в квадрате).
В данной задаче нам известен вес тела, который равен 0,49 Н (ньютон), а также пройденное расстояние и полученная скорость.
1. Начнем с преобразования скорости из км/ч в м/с:
Один километр равен 1000 метрам, а один час равен 3600 секундам. Таким образом, чтобы перевести скорость из км/ч в м/с, нужно скорость разделить на 3,6:
0,72 км/ч = 0,72 * (1000 м / 3600 с) = 0,2 м/с
2. Затем вычислим ускорение тела. Мы знаем, что ускорение равномерно, поэтому можно воспользоваться формулой скорости, связанной с начальной скоростью, ускорением и пройденным расстоянием: v^2 = v0^2 + 2 * a * s, где v - конечная скорость, v0 - начальная скорость, a - ускорение, s - пройденное расстояние.
В нашем случае начальная скорость равна 0 (так как тело начинает двигаться), пройденное расстояние равно 50 см = 0,5 м, а конечная скорость равна 0,2 м/с. Подставляем значения в формулу и находим ускорение:
(0,2 м/с)^2 = 0 + 2 * a * 0,5 м
0,04 м^2/с^2 = 1 * a * 0,5 м
0,04 м^2/с^2 = 0,5 м * а
0,04 м/с^2 = 0,5 а
а = 0,04 м/с^2 / 0,5
а = 0,08 м/с^2
Теперь у нас есть ускорение тела, равное 0,08 м/с^2.
3. Используем второй закон Ньютона, чтобы определить силу, действующую на тело. Нам известен вес тела, который можно выразить через массу (m) и силу тяжести (g):
F(вес) = m * g,
где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с^2.
Поскольку величина силы равноускоренного движения тела равна силе тяжести, то мы можем записать равенство:
F(вес) = F(сила),
то есть
m * g = m * a.
Выражаем силу:
F = m * a,
где a - ускорение, равное 0,08 м/с^2.
Таким образом, сила, действующая на тело, равна
F = m * a = 0,49 Н = 0,49 кг * 0,08 м/с^2.
F = 0,0392 Н.
Таким образом, сила, действующая на тело, составляет 0,0392 Н.
Тело, вес которого 0,49 Н, под действием силы начинает двигаться равноускоренно и, пройдя 50 см, приобретает скорость 0,72 км/ч. Определите силу, действующую на тело.