Номер 1, страница 57 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 6. Закон инерции — первый закон Ньютона - номер 1, страница 57.

Условие.

1. Аристотель утверждал, что тело движется только при условии, если его что-то (кто-то) тянет или толкает. Расскажите, каким наблюдениям из окружающей жизни противоречит это утверждение.

Решение.

Решение

Утверждение Аристотеля о том, что тело движется только тогда, когда его что-то тянет или толкает, противоречит множеству наблюдений из повседневной жизни. Эти наблюдения легли в основу концепции инерции, которую позже сформулировал Галилео Галилей, а затем Исаак Ньютон в своем первом законе движения. Суть инерции заключается в свойстве тела сохранять свою скорость (как по величине, так и по направлению), если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано). Аристотель же не учитывал существование сил трения и сопротивления воздуха, которые в земных условиях всегда противодействуют движению и останавливают тела, если на них не действует постоянная движущая сила, необходимая для компенсации этих потерь.

Вот несколько примеров из окружающей жизни, которые противоречат утверждению Аристотеля:

1. Брошенный камень или мяч. После того как предмет покинул руку, на него больше не действует толкающая сила со стороны человека. Тем не менее, он продолжает лететь по воздуху. Согласно Аристотелю, он должен был бы упасть сразу же, как только прекратился контакт с рукой. Его движение по инерции продолжается до тех пор, пока сила сопротивления воздуха и сила тяжести не изменят его траекторию и в конечном итоге не остановят его.

2. Скольжение по льду. Оттолкнувшись один раз, конькобежец может скользить по льду на большое расстояние без дополнительных усилий. Аналогично, хоккейная шайба после удара клюшкой скользит по льду, хотя ничто ее больше не толкает. Это возможно благодаря очень малой силе трения между коньками (шайбой) и льдом. Движение продолжается по инерции, и чем меньше трение, тем дольше длится это движение.

3. Движение транспорта накатом. Если водитель автомобиля на ровной дороге разгонится и выключит передачу (или уберет ногу с педали газа), автомобиль не остановится мгновенно. Он будет продолжать движение вперед, постепенно замедляясь под действием сил трения и сопротивления воздуха. Это движение после прекращения действия силы тяги двигателя является движением по инерции.

4. Качели. Раскачав качели, можно наблюдать, как они продолжают движение взад-вперед еще долгое время после того, как их перестали подталкивать. Движение поддерживается за счет инерции и периодического перехода энергии из потенциальной в кинетическую и обратно.

Все эти примеры показывают, что для поддержания движения сила не требуется. Сила нужна для того, чтобы изменить скорость тела (то есть придать ему ускорение) или чтобы преодолеть противодействующие силы, такие как трение и сопротивление среды.

Ответ:

Утверждение Аристотеля противоречит явлению инерции, согласно которому тело способно сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий. Наблюдения, опровергающие утверждение Аристотеля, включают: полет брошенного камня после того, как он покинул руку; долгое скольжение конькобежца или шайбы по льду после одного толчка; движение автомобиля накатом после выключения двигателя; продолжающееся качание качелей после того, как их перестали толкать. Эти примеры демонстрируют, что тело продолжает двигаться не потому, что его постоянно толкает какая-то сила, а потому, что оно обладает массой и скоростью (то есть обладает инерцией). Движение в реальных условиях прекращается из-за действия сил трения и сопротивления, которые Аристотель ошибочно принимал за естественное свойство, требующее постоянной силы для его преодоления.