ID: 00028586
На графике приведена зависимость ускорения бруска, скользящего без трения по горизонтальной поверхности, от величины приложенной к нему горизонтальной силы. Систему отсчёта считать инерциальной. Чему равна масса бруска? Ответ дайте в кг.
Источник: ФИПИ
На графике показано, как ускорение бруска меняется с ростом приложенной силы — по сути это второй закон Ньютона, только развёрнутый в виде прямой линии.
Раз трения нет, всё ускорение бруску даёт сила: $F=ma$, откуда масса $m=\dfrac{F}{a}$. А раз график — прямая через начало координат, то отношение $\dfrac{F}{a}$ одинаково в любой точке этой прямой.
Возьмём удобную точку — там, где линия доходит до правого верхнего угла сетки. По горизонтали это $F=6$ Н, по вертикали — $a=0{,}25\ \text{м/с}^2$.
Подставляем: $m=\dfrac{F}{a}=\dfrac{6}{0{,}25}=24$ кг.
Проверим на другой точке графика, например при $F=2$ Н ускорение там $a\approx0{,}083\ \text{м/с}^2$, и $\dfrac{2}{0{,}083}\approx24$ кг — то же самое значение, как и должно быть для прямой через ноль.