ID: 00012582
Скорость тела массой 5 кг, движущегося вдоль оси Ох в инерциальной системе отсчёта, изменяется со временем в соответствии с графиком (см. рисунок). Определите равнодействующую приложенных к телу сил в момент времени t = 2,5 с.
Источник: ФИПИ
m = 5 \text{ кг}, v_0 = 0, v = 20 \text{ м/с} при t = 10 \text{ с}, t^* = 2{,}5 \text{ с}
F — равнодействующая сил
По второму закону Ньютона равнодействующая сила определяется через ускорение тела. Ускорение находим из графика v(t) как тангенс угла наклона прямой:
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v - v_0}{t - t_0} = \frac{20 - 0}{10 - 0} = 2 \text{ м/с}^2
График v(t) — прямая линия, значит ускорение постоянно и не зависит от выбранного момента t^* = 2{,}5 \text{ с}. По второму закону Ньютона:
F = ma = 5 \cdot 2 = 10 \text{ Н}
Равнодействующая приложенных к телу сил равна 10 \text{ Н}.