Fragenbank: Dynamik: Newtons 1. Gesetz

João ist auf einer Autofahrt mit seinen Freunden, und das Fahrzeug bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit von 80 km/h. Wenn der Fahrer sanft auf die Bremsen tritt, scheinen sich alle losen Gegenstände im Inneren des Autos nach vorne zu bewegen, auch wenn der Fahrer keine Kurve fährt. João ist neugierig, warum das passiert, und beschließt, das 1. Newtonsche Gesetz zu konsultieren. Was ist die korrekte Erklärung für die beschriebene Situation?

Ein Block mit einer Masse von m = 2,0 kg befindet sich in Ruhe auf einer horizontalen, reibungsfreien Fläche. Eine horizontale Kraft F = 8,0 N wird auf den Block ausgeübt, die während 4,0 s konstant bleibt, bevor sie aufhört zu wirken. Unter der Annahme, dass g = 10 m/s^2 die Erdbeschleunigung ist, bestimmen Sie: (1) Die Beschleunigung, die der Block während der Anwendung der Kraft erhält. (2) Die zurückgelegte Strecke des Blocks von dem Moment an, als die Kraft angewendet wurde, bis zu dem Moment, als die Kraft aufhört zu wirken. Berücksichtigen Sie das 1. Newtonsche Gesetz und ignorieren Sie jegliche Auswirkungen des Luftwiderstands. Darüber hinaus beziehen Sie Ihre Antwort auf das Konzept der Trägheit und auf die Situation, die der Block erlebt.

Ein Block mit einer Masse von 2 kg befindet sich zunächst im Ruhezustand auf einer horizontalen, reibungsfreien Oberfläche. Ein Student übt eine konstante Kraft von 10 N auf den Block in Bewegungsrichtung für 4 Sekunden aus. Angesichts der Tatsache, dass die Reibungskraft zwischen dem Block und der Oberfläche während der gesamten Aktion vernachlässigbar bleibt, bestimmen Sie die Beschleunigung des Blocks und die Geschwindigkeit des Blocks am Ende der 4 Sekunden Kraftanwendung.