2. К телу, движущемуся в инерциальной системе отсчёта со скоростью $$\vec{v}$$, приложены две силы $$\vec{F}_1$$ и $$\vec{F}_2$$, как показано на рисунке. Какая из стрелок правильно показывает направление ускорения тела? В ответе укажите её номер.

Решение:

Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела направлено в сторону равнодействующей силы.

На рисунке изображены две силы: $$\vec{F}_1$$ направлена вниз, а $$\vec{F}_2$$ направлена вправо.

Равнодействующая сила $$\vec{F}_{res}$$ будет суммой этих двух сил: $$\vec{F}_{res} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2$$.

Графически, если сложить векторы, начало второго вектора помещается в конец первого. В данном случае, если начало $$\vec{F}_2$$ поместить в конец $$\vec{F}_1$$ (вниз), то результирующий вектор будет направлен из начала $$\vec{F}_1$$ (точка приложения сил) в конец $$\vec{F}_2$$. Этот вектор будет направлен вниз и вправо.

Стрелка, показывающая направление ускорения, должна совпадать с направлением равнодействующей силы.

Рассмотрим предложенные стрелки:

• Стрелка 1: Направлена вверх (против $$\vec{F}_1$$).
• Стрелка 2: Направлена вправо (соответствует направлению $$\vec{F}_2$$).
• Стрелка 3: Направлена вниз и вправо. Это направление совпадает с направлением равнодействующей силы $$\vec{F}_1 + \vec{F}_2$$.
• Стрелка 4: Направлена вниз (соответствует направлению $$\vec{F}_1$$).

Следовательно, стрелка 3 правильно показывает направление ускорения тела.

Ответ: 3