Для решения задачи необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона и базовыми формулами кинематики.
- Определение ускорения:
Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:
[ F = ma ]
где:
- ( F = 1 \, \text{Н} ) — сила, действующая на брусок,
- ( m = 400 \, \text{г} = 0{,}4 \, \text{кг} ) — масса бруска,
- ( a ) — ускорение бруска.
Подставим известные значения в формулу:
[ 1 = 0{,}4 \cdot a ]
Решим это уравнение относительно ( a ):
[ a = \frac{1}{0{,}4} = 2{,}5 \, \text{м/с}^2 ]
- Вычисление скорости:
Скорость тела, двигающегося с постоянным ускорением, определяется по формуле:
[ v = v_0 + at ]
где:
- ( v_0 = 0 \, \text{м/с} ) — начальная скорость (так как брусок первоначально покоился),
- ( a = 2{,}5 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение, найденное ранее,
- ( t = 3 \, \text{с} ) — время, в течение которого действует сила,
- ( v ) — скорость бруска через 3 секунды.
Подставим значения в формулу:
[ v = 0 + 2{,}5 \cdot 3 = 7{,}5 \, \text{м/с} ]
Таким образом, скорость бруска через 3 секунды после начала действия силы составит ( 7{,}5 \, \text{м/с} ).