Сани с хлопчиком массой 50 кг скатились с горки и двигались по горизонтальному участку длиной 22,5 м до остановки

Физика: Движение по горизонтальной плоскости

Описание: В этой задаче нам даны масса саней и масса хлопчика, а также сила трения скольжения санок по снегу. Мы должны определить ускорение и время движения.

Ускорение можно вычислить, используя второй закон Ньютона: сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. Формула для этого выглядит так: F = m * a, где F - сила, m - масса тела, a - ускорение.

В данной задаче сила, действующая на сани и хлопчика, равна силе трения скольжения по снегу. Таким образом, получаем уравнение: F = m * a, где F = 10 Н (сила трения), m = 50 кг (масса санок + масса хлопчика), а a - искомое ускорение.

Из уравнения выражаем ускорение: a = F / m. Подставляем значения: a = 10 Н / 50 кг.

Теперь, чтобы определить время движения, мы воспользуемся формулой для равноускоренного движения: s = v0 * t + (1/2) * a * t^2, где s - путь, v0 - начальная скорость, t - время, a - ускорение.

В данной задаче начальная скорость равна нулю, так как сани начинают движение со спокойствия. Формула упрощается до s = (1/2) * a * t^2.

Длина участка равна 22,5 м, a уже известно (из предыдущего расчета). Решаем уравнение: 22,5 = (1/2) * a * t^2.

Подставляем известные значения: 22,5 = (1/2) * 10 Н / 50 кг * t^2.

Теперь находим неизвестное время, используя алгебраические преобразования и решаем уравнение.

Пример использования:
Ускорение: a = 10 Н / 50 кг = 0,2 м/с^2
Время движения: 22,5 = (1/2) * 0,2 м/с^2 * t^2

Совет: Чтобы лучше понять эти уравнения, рекомендуется изучить кинематику и законы движения в физике, особенно равноускоренное движение.

Упражнение:
Если масса саней была бы 70 кг, а сила трения составляла 15 Н, каковы были бы ускорение и время движения? Решите эту задачу.