Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона и уравнения равномерно ускоренного движения.
Первый шаг — определить ускорение тела. Известно, что тело прошло путь ( S = 15 ) м за время ( \Delta t = 3 ) с, начиная движение из состояния покоя. Это классическая задача на движение с постоянным ускорением, где:
[ S = \frac{1}{2} a t^2 ]
Поскольку тело начинало из состояния покоя, начальная скорость ( v_0 = 0 ). Подставим известные значения в уравнение:
[ 15 = \frac{1}{2} a (3)^2 ]
[ 15 = \frac{1}{2} a \times 9 ]
[ 15 = \frac{9}{2} a ]
Теперь решим это уравнение для ( a ):
[ a = \frac{15 \times 2}{9} ]
[ a = \frac{30}{9} ]
[ a = \frac{10}{3} \approx 3.33 \, \text{м/с}^2 ]
Теперь, когда мы нашли ускорение, можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти равнодействующую силу ( F ):
[ F = m \cdot a ]
Где:
- ( m = 6 \, \text{кг} ) — масса тела,
- ( a = \frac{10}{3} \, \text{м/с}^2 ) — ускорение.
Подставим значения:
[ F = 6 \cdot \frac{10}{3} ]
[ F = \frac{60}{3} ]
[ F = 20 \, \text{Н} ]
Таким образом, модуль равнодействующей силы равен 20 ньютонов.