Question

Допоможіть будь ласка!!! Лижник масою 70 кг маючи в кінці спуску з гори швидкість 9 м/с , зупинився через 30 с. Визначте модуль гальмівної сили.

Answer 1

Решение задачи через импульс:

Импульс лыжника до начала торможения:
p1 = m*V = 70 кг * 9 м/с = 630 кг*м/с
Когда лыжник остановился, его импульс стал равен нулю:
p2 = 0 кг*м/с
Значит за время Δt = 30 c импульс лыжника уменьшился на Δp:
Δp = p1 - p2
Δp = 630 кг*м/с

По второму закону Ньютона (в импульсной форме):
Δp = F * Δt.
То есть изменение импульса лыжника равно произведению тормозящей его силы F на время торможения Δt.
F = Δp / Δt
F = (630 кг*м/с) / (30 с)
F = 21 Н

Решение задачи через ускорение:

Скорость лыжника уменьшилась на ΔV = 9 м/с за Δt = 30 с, значит модуль его ускорения составил:
a = ΔV / Δt
a = 9 м/с / 30 c = 0,3 м/с²

По второму закону Ньютона такое ускорение вызвано силой F:
F = m*a
F = 70 кг * 0,3 м/с²
F = 21 Н.

Ответ: 21 Н.

Answer 2

Звісно, допоможу з цим завданням!

Щоб визначити модуль гальмівної сили, спочатку візьмемо до уваги другий закон Ньютона, який говорить, що сила дорівнює масі помноженій на прискорення. У даному випадку прискорення - це зміна швидкості, розділена на час:

$a = \frac{{v_f - v_i}}{{t}}$

де: $v_f$ - кінцева швидкість (у нашому випадку 0, тому що лижник зупинився), $v_i$ - початкова швидкість (9 м/с), $t$ - час зупинки (30 секунд).

Знайдемо прискорення:

$a = \frac{{0 - 9}}{{30}} = -\frac{9}{30} \, \text{м/с}^2 = -0.3 \, \text{м/с}^2$

Тепер знаємо прискорення, і можемо визначити модуль гальмівної сили за допомогою другого закону Ньютона:

$F = m \cdot a$

де: $m$ - маса лижника (70 кг), $a$ - прискорення (-0.3 м/с², мінус, оскільки прискорення спрямоване протилежно руху).

Підставимо відповідні значення:

$F = 70 \, \text{кг} \cdot (-0.3 \, \text{м/с}^2)$

$F = -21 \, \text{Н}$

Модуль гальмівної сили дорівнює 21 Ньютон (Н). Зверніть увагу, що знак мінус вказує на те, що сила напрямлена протилежно рухові лижника. Зазвичай модуль сили (абсолютне значення) представлений без знаку, тобто 21 Н.