Какое ускорение будет у маленького бруска массой 200 г, который лежит на шероховатой поверхности с коэффициентом трения 0,5 и прикреплен к стене пружиной жёсткостью 100 Н/м, когда он сместится на 3 см от начальной позиции после того, как его переместили на 5 см и отпустили? Ускорение свободного падения равно 9,8 м/с². Ответ дайте в СИ и округлите до десятых.

Физика 9 класс Динамика ускорение брусок масса 200 г шероховатая поверхность коэффициент трения 0,5 пружина жёсткость 100 Н/м смещение 3 см перемещение 5 см ускорение свободного падения 9,8 м/с² физика 9 класс задача по физике решение задачи СИ округление до десятых Новый

Чтобы определить ускорение бруска, нужно учесть две силы, действующие на него: силу упругости пружины и силу трения. Давайте разберем шаг за шагом, как это сделать.

1. Определим силу упругости пружины.
   • Сила упругости пружины определяется по закону Гука: F = -kx, где k — жесткость пружины, x — смещение от положения равновесия.
   • Жесткость пружины k = 100 Н/м, смещение x = 3 см = 0,03 м.
   • Подставляем в формулу: F = -100 * 0,03 = -3 Н. Знак минус указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону смещения.
2. Определим силу трения.
   • Сила трения рассчитывается по формуле: F_тр = μ * N, где μ — коэффициент трения, N — нормальная сила.
   • Коэффициент трения μ = 0,5, нормальная сила N равна силе тяжести, так как брусок лежит на горизонтальной поверхности: N = mg, где m — масса бруска, g — ускорение свободного падения.
   • Масса бруска m = 200 г = 0,2 кг, ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².
   • Считаем нормальную силу: N = 0,2 * 9,8 = 1,96 Н.
   • Считаем силу трения: F_тр = 0,5 * 1,96 = 0,98 Н.
3. Определим результирующую силу.
   • Результирующая сила равна разности силы упругости и силы трения, так как они действуют в противоположных направлениях.
   • F_рез = F + F_тр = -3 + 0,98 = -2,02 Н.
4. Определим ускорение бруска.
   • Ускорение определяется по второму закону Ньютона: a = F_рез / m.
   • Подставляем значения: a = -2,02 / 0,2 = -10,1 м/с².

Таким образом, ускорение бруска составляет -10,1 м/с². Знак минус указывает на то, что ускорение направлено в противоположную сторону смещения.