Какая сила действует со стороны стула на девочку, если девочка массой 40 кг стоит на стуле массой 5 кг, и сила

Snezhok

9

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон взаимодействия тел, который утверждает, что сила, с которой одно тело действует на другое, равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой второе тело действует на первое.

Таким образом, если сила, с которой девочка действует на стул, равна 400 Н, то сила, с которой стул действует на девочку, будет такой же по величине, но противоположная по направлению. Давайте обозначим эту силу как \(F_s\).

Масса девочки равна 40 кг, а масса стула равна 5 кг. Масса определяет количество материи в теле и является постоянной величиной.

Ускорение, с которым движется тело, связано с силой, действующей на него, и массой этого тела по второму закону Ньютона \(F = ma\), где \(F\) - сила, \(m\) - масса и \(a\) - ускорение.

В данной задаче девочка находится в состоянии покоя, значит, сумма всех сил, действующих на неё, равна нулю. Таким образом, сила, с которой стул действует на девочку, компенсирует силу, с которой девочка действует на стул. Поэтому \(F_s = -400 \, Н\).

Теперь рассмотрим силу, действующую со стороны стула на девочку. В данном случае, считая положительным направлением вверх, сила, действующая со стороны стула, будет направлена вниз, в направлении притяжения Земли.

Используем второй закон Ньютона для стула, чтобы найти силу, с которой стул действует на девочку:

\[F_s = m_s \cdot a_s\]

где \(m_s\) - масса стула, а \(a_s\) - ускорение стула.

Ускорение стула можно найти, разделив силу, с которой стул действует на девочку, на массу стула:

\[a_s = \frac{F_s}{m_s} = \frac{-400 \, Н}{5 \, кг} = -80 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2}\]

Знак минус означает, что ускорение стула направлено вниз, что соответствует его направлению действия на девочку.

Теперь можем найти силу, с которой стул действует на девочку, используя ускорение стула:

\[F_{\text{стул-девочка}} = m_{\text{девочка}} \cdot a_s = 40 \, кг \cdot (-80) \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = -3200 \, Н\]

Таким образом, сила, с которой стул действует на девочку, составляет -3200 Н.