Решение. Третий закон Ньютона. А2

Условие

A2. Человек массой 50 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 20 Н. Какие ускорения получат при этом человек и шар? Трением пренебречь.

Решение

Человек, шар;

взаимодействие;

m1 = 50 кг;

m2 = 2 кг;

F2 = 20 Н;

\(~\vec a_1 , \vec a_2\) – ?

Направим ось 0Х вдоль силы, с которой человек действует на шар. Сила, действующая на человека со стороны шара, будет направлена против оси 0Х (рис. 1). Ускорение и сила связаны соотношением \(~a_x = \frac{F_x}{m}\) .

Для шара. Проекция силы F_2x = F₂ (рис. 1). Тогда \(~a_{2x} = \frac{F_2}{m_2}\) ; a_2x = 20 Н / 2 кг = 10 м/с². Так как a_2x > 0, то ускорение шара направлено вдоль выбранной оси.

Для человека. При взаимодействии человека и шара F_1x = –F_2x, где F_2x = F₂ (рис. 1). Тогда F_1x = –F₂, \(~a_{1x} = \frac{-F_2}{m_1}\) ; a_1x = –0,4 м/с². Так как a_1x < 0, то ускорение человека направлено против выбранной оси.

Рис. 1