номер 4, страница 81 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

4.На рисунке 112 представлен график проекции скорости движения велосипедиста по горизонтальной прямолинейной дорожке. Масса велосипедиста вместе с велосипедом $m = 92 \text{ кг}$. Определите модуль силы, действующей на велосипед в направлении движения, если модуль силы сопротивления, действующей на велосипедиста вместе с велосипедом, $F_{\text{сопр}} = 14 \text{ Н}$.

4.На рисунке 112 представлен график проекции скорости движения велосипедиста по горизонтальной прямолинейной дорожке. Масса велосипедиста вместе с велосипедом $m = 92\text{ кг}$. Определите модуль силы, действующей на велосипед в направлении движения, если модуль силы сопротивления, действующей на велосипедиста вместе с велосипедом, $F_{\text{сопр}} = 14\text{ Н}$.

Дано:
$m = 92\text{ кг}$
$F_{\text{сопр}} = 14\text{ Н}$
$v_{0x} = 2\text{ м/с}$ (начальная скорость при $t = 0\text{ с}$)
$v_x = 8\text{ м/с}$ (скорость в момент времени $t = 12\text{ с}$)
$t = 12\text{ с}$
Найти: $F$

Решение:

1. График представляет собой прямую линию, следовательно, велосипедист движется прямолинейно и равноускоренно. Найдем проекцию его ускорения $a_x$ по формуле:

$$a_x = \frac{v_x - v_{0x}}{t}$$

Подставим значения из графика:

$$a = a_x = \frac{8\text{ м/с} - 2\text{ м/с}}{12\text{ с}} = \frac{6}{12}\text{ м/с}^2 = 0{,}5\text{ м/с}^2$$

2. Направим ось $Ox$ горизонтально вдоль направления движения велосипедиста. Вдоль этой оси действуют две силы: сила тяги $\vec{F}$, направленная по ходу движения, и сила сопротивления $\vec{F}_{\text{сопр}}$, направленная против движения.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось $Ox$ (равнодействующая сил равна произведению массы на ускорение):

$$F - F_{\text{сопр}} = m a$$

3. Выразим из уравнения искомую силу $F$:

$$F = m a + F_{\text{сопр}}$$

Вычислим числовое значение:

$$F = 92\text{ кг} \cdot 0{,}5\text{ м/с}^2 + 14\text{ Н} = 46\text{ Н} + 14\text{ Н} = 60\text{ Н}$$

Ответ: $F = 60\text{ Н}$