На рисунке a приведен график зависимости импульса тела от времени в инерциальной системе отсчета. Какой график — 1, 2, 3, или 4 (рис. б) — соответствует изменению силы, действующей на тело, от времени движения?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Импульс тела пропорционален его скорости. Из графика a видно, что импульс меняется со временем равномерно, следовательно, таким же свойством обладает и скорость тела. Таким образом, тело двигается с постоянным ускорением. По второму закону Ньютона, ускорение тела постоянно, если постоянна действующего на него сила. Отсюда заключаем, что правильный график зависимости силы от времени изображен на графике 3.
Ответ: 3.


Скажите пожалуйста, а почему не 1?
Добрый день!
В принципе все уже описано в решении. Но давайте разберем подробнее. Пусть правильный график зависимости силы от времени изображен на рисунке 1. Тогда сила , действующая на тело, увеличивается со временем по линейному закону
, (здесь
— некоторый постоянный коэффициент). Тогда для ускорения тела по второму закону Ньютона имеем:
. Видно, что ускорение тела изменяется линейно со временем. а значит для скорости можно написать:
Скорость меняется по квадратичному закону, а значит, также со временем меняется и импульс. Это нам не подходит, у нас линейная зависимость. Первый вариант не верен.
Спасибо