Упр.12.7 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 7 класс, Просвещение: Скорость тела массой 2 кг изменяется со временем так, как представлено на графике рисунка 59. Найдите силу, действующую на каждом этапе этого движения. Определите по графику, на каком этапе движения тело прошло наибольший путь.

Дано

$$m=2\ \text{кг}$$

По графику: на 1-м участке $$0\text{–}5\ \text{с}$$, на 2-м $$5\text{–}10\ \text{с}$$, на 3-м $$10\text{–}15\ \text{с}$$, на 4-м $$15\text{–}20\ \text{с}$$.

Ход решения

Найдём ускорение на каждом участке по формуле

$$a=\frac{v-v_0}{t-t_0}$$

1) Первый участок:

$$a_1=\frac{5-5}{5-0}=0$$

2) Второй участок:

$$a_2=\frac{10-5}{10-5}=1\ \text{м/с}^2$$

3) Третий участок:

$$a_3=\frac{10-10}{15-10}=0$$

4) Четвёртый участок:

$$a_4=\frac{0-10}{20-15}=-2\ \text{м/с}^2$$

Теперь найдём силу на каждом участке по второму закону Ньютона:

$$F=ma$$

$$F_1=2\cdot 0=0\ \text{Н}$$

$$F_2=2\cdot 1=2\ \text{Н}$$

$$F_3=2\cdot 0=0\ \text{Н}$$

$$F_4=2\cdot (-2)=-4\ \text{Н}$$

По модулю сила на четвёртом участке равна $$4\ \text{Н}$$ и направлена против движения.

Наибольший путь тело проходит там, где площадь под графиком скорости наибольшая. Самая большая площадь соответствует третьему участку.

Ответ

$$F_1=0,\ F_2=2\ \text{Н},\ F_3=0,\ F_4=4\ \text{Н}$$ (на 4-м участке сила направлена против движения). Наибольший путь тело прошло на 3-м участке.