Вагон массой 5*10^3 движется с ускорением a. При этом, кроме силы тяги, равной по величине силе тяжести, на него действует сила сопротивления, равная 0,1 силы тяжести. Какое ускорение имеет вагон? Считаем g=10 м/с. Нарисуйте рисунок к решению.

Физика 10 класс Законы Ньютона вагон масса ускорение сила тяги сила сопротивления сила тяжести g=10 м/с физика задача по физике рисунок решения Новый

Для решения задачи давайте разберем все силы, действующие на вагон, и найдем его ускорение.

Дано:

• Масса вагона (m) = 5 * 10^3 кг
• Сила тяжести (Fg) = m * g = 5 * 10^3 * 10 = 5 * 10^4 Н
• Сила сопротивления (Fr) = 0,1 * Fg = 0,1 * 5 * 10^4 = 5 * 10^3 Н
• Сила тяги (Ft) = Fg = 5 * 10^4 Н

Силы, действующие на вагон:

• Сила тяги (Ft) направлена вперед и равна 5 * 10^4 Н.
• Сила сопротивления (Fr) направлена назад и равна 5 * 10^3 Н.
• Сила тяжести (Fg) и нормальная сила (Fn) уравновешивают друг друга по вертикали, поэтому их учитывать не нужно для расчета горизонтального движения.

Теперь найдем результирующую силу (Fnet):

Результирующая сила будет равна разности силы тяги и силы сопротивления:

Fnet = Ft - Fr = 5 * 10^4 Н - 5 * 10^3 Н = 5 * 10^4 Н - 5 * 10^3 Н = 4,5 * 10^4 Н.

Теперь можем найти ускорение (a) вагона:

По второму закону Ньютона, F = m * a, где F — результирующая сила, m — масса, a — ускорение. Мы можем выразить ускорение:

a = Fnet / m = (4,5 * 10^4 Н) / (5 * 10^3 кг).

Теперь проведем деление:

a = 4,5 * 10^4 / 5 * 10^3 = 4,5 / 5 * 10^1 = 0,9 * 10^1 = 9 м/с².

Ответ: Ускорение вагона равно 9 м/с².

Рисунок сил:

Представим силы на рисунке:

• Сила тяги (Ft) направлена вправо и равна 5 * 10^4 Н.
• Сила сопротивления (Fr) направлена влево и равна 5 * 10^3 Н.

На рисунке можно изобразить вагон, с одной стороны от него стрелка, показывающая силу тяги вправо, а с другой стороны — стрелка силы сопротивления влево. Таким образом, мы визуализируем ситуацию, и видно, что результирующая сила направлена вправо.