Здравствуйте, у меня есть задача на тему законов динамики Ньютона. Если тело массой 50 г двигается под воздействием

  • 53
Здравствуйте, у меня есть задача на тему законов динамики Ньютона. "Если тело массой 50 г двигается под воздействием постоянной силы и пройдет путь в 50 см за первую секунду, как определить величину этой силы?" Если можно, объясните ответ.
Скворец
47
Конечно, я могу помочь вам с этой задачей на законы динамики Ньютона. Для того чтобы определить величину силы, действующей на тело, мы можем использовать второй закон Ньютона, который утверждает, что сила равна произведению массы тела на его ускорение.

Задачу можно решить следующим образом:

Шаг 1: Найдем ускорение тела. Мы знаем, что тело прошло путь в 50 см за 1 секунду, поэтому можно использовать формулу для равноускоренного движения \( s = ut + \frac{1}{2}at^2 \), где \( s \) - путь, \( u \) - начальная скорость, \( t \) - время и \( a \) - ускорение.

В данном случае начальная скорость \( u \) равна 0, так как тело начинает движение из покоя. Путь \( s \) равен 50 см, а время \( t \) равно 1 секунда. Подставим известные значения в формулу и решим ее для ускорения \( a \):

\[ s = \frac{1}{2}at^2 \]
\[ 50\, \text{см} = \frac{1}{2}a \cdot (1\, \text{с})^2 \]
\[ 50\, \text{см} = \frac{1}{2}a \cdot 1\, \text{с}^2 \]
\[ 50\, \text{см} = \frac{1}{2}a \]
\[ a = \frac{2 \cdot 50\, \text{см}}{1} \]
\[ a = 100\, \text{см/с}^2 \]

Шаг 2: Теперь, когда у нас есть ускорение, мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти величину силы. В данной задаче известна масса тела, равная 50 граммам (или 0,05 кг). Подставим известные значения в формулу и решим ее для силы \( F \):

\[ F = ma \]
\[ F = 0,05 \, \text{кг} \cdot 100\, \text{см/с}^2 \]

Подсчитаем переменную \( F \):

\[ F = 0,05 \, \text{кг} \cdot 100\, \text{см/с}^2 \]
\[ F = 5\, \text{кг} \cdot \text{см/с}^2 \]
\[ F = 5\, \text{Н} \]

Ответ: Величина силы, действующей на тело, составляет 5 Ньютонов.

В этом решении мы использовали формулу равноускоренного движения и второй закон Ньютона для решения задачи.