Задание OGEPHYSB2FAA9: Равномерное и неравномерное движение. Средняя скорость. Формула для вычисления средней скорости:

Выберем инерциальную систему отсчёта графика и положительное направление Ox, которому соответствует положительная проекция скорости. Состав отдельных сил и природа взаимодействий в условии не заданы; перечислить их без дополнительных данных нельзя. Обозначим векторную сумму всех действующих на тело сил через F_рез. Поперечная проекция равнодействующей равна нулю, поскольку движение происходит вдоль Ox.

Второй закон Ньютона в проекции на эту ось:
ΣFₓ = F_рез,ₓ = maₓ.
Ускорение на прямом участке графика скорости:
aₓ = vₓ,кон − vₓ,начt_кон − t_нач.
Положительный наклон даёт равнодействующую по Ox, отрицательный — против Ox, горизонтальный участок — нулевую равнодействующую.

Масса m = 2 кг. Точки графика (время в секундах; скорость в м·с⁻¹): О(0; 0), А(1; 10), Б(2; 10), В(3; 20), Г(4; 0).

На ОА:
aₓ = 10 − 01 − 0 м·с⁻² = 10 м·с⁻²;
F_рез,ₓ = 2 кг · 10 м·с⁻² = 20 Н.
На АБ скорость постоянна и равна 10 м·с⁻¹; aₓ = 0, F_рез,ₓ = 0.
На БВ:
aₓ = 20 − 103 − 2 м·с⁻² = 10 м·с⁻²;
F_рез,ₓ = 20 Н.
На ВГ:
aₓ = 0 − 204 − 3 м·с⁻² = −20 м·с⁻²;
F_рез,ₓ = 2 кг · (−20 м·с⁻²) = −40 Н.

1. Верно: на ОА и БВ равнодействующая имеет модуль 20 Н и направлена по Ox.
2. Неверно: на АБ модуль скорости 10 м·с⁻¹, а не 1 м·с⁻¹.
3. Неверно: на ВГ модуль ускорения 20 м·с⁻², а не 10 м·с⁻².
4. Верно: модуль равнодействующей на ВГ равен 40 Н.
5. Неверно: на БВ модуль ускорения 10 м·с⁻², а не 2 м·с⁻².

Проверка. Сила −40 Н при массе 2 кг даёт ускорение −20 м·с⁻²; за 1 с скорость уменьшается на 20 м·с⁻¹ и обращается в нуль, как в точке Г. Ответ: 14.