1. Do spoczywającego ciała przylozono dwie siły o
tych samych kierunkach i przeciwnych zwrotach, w
wyniku czego ciało zaczęło się poruszać 2
przyspieszeniem 0,5 m/s2. Wartości sil wynoszą 0,25 N
i 1,75 N. Oblicz masę ciała oraz jego prędkość po 3 sod
rozpoczęcia ruchu


Odpowiedź :

II zasada dynamiki.

Masa ciała wynosi 3 kg, prędkość ciała po 3s ruchu wynosi 1,5 m/s

Na spoczywające ciało działa  niezrównoważona siła więc porusza się ono ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Korzystamy z II zasady dynamiki
[tex]a=\frac{F_w}{m}[/tex]

[tex]F_w=m*a[/tex]

Jednostką siły jest 1 niuton

[tex]1N=1[kg*\frac{m}{s^2}][/tex]

Siły działają w tym samym kierunku i mają przeciwne zwroty to wypadkowa tych sił jest równa różnicy tych sił.  

Dane:

[tex]v_o=0[/tex]  prędkość początkowa ciała

[tex]a=0,5\frac{m}{s^2}[/tex]   przyspieszenie ciała

[tex]F_1=0,25N[/tex] siła dziejąca na ciało

[tex]F_2=1,75N[/tex]  siła dziejąca na ciało

[tex]t=3s[/tex]  czas ruchu

[tex]m, v\to szukane[/tex]

Obliczamy silę wypadkową:

[tex]F_w=F_2-F_1[/tex]

[tex]F_w=1,75N-0,25N[/tex]

[tex]F_w=1,5N[/tex]

Obliczamy masę ciała ze wzoru na II zasadę dynamiki

[tex]F_w=m*a/:a[/tex]

[tex]m=\frac{F_w}{a}[/tex]

[tex]m=\frac{1,5N}{0,5\frac{m}{s^2} }[/tex]

[tex]m=3\frac{kg*\frac{m}{s^2} }{\frac{m}{s^3} }=3kg[/tex]

Obliczamy prędkość ciała po 3 s

[tex]v=v_o+at[/tex]

[tex]v_0=0[/tex]

[tex]v=at[/tex]

[tex]v=0,5\frac{m}{s^2}*3s[/tex]

[tex]v=1,5\frac{m}{s}[/tex]