Номер 2, страница 131, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Резиновые баллоны автомашины, а также рессоры, вагонные буфера ослабляют толчки и удары. Почему?

2. Резиновые баллоны автомашины, а также рессоры, вагонные буфера ослабляют толчки и удары. Почему?

Решение:

Все перечисленные устройства (резиновые баллоны, рессоры, буфера) работают по одному и тому же физическому принципу: они увеличивают время, в течение которого происходит удар или толчок. Это приводит к уменьшению силы удара.

Этот принцип описывается вторым законом Ньютона в импульсной форме:

$F \cdot \Delta t = \Delta p$

где $\text{F}$ — это средняя сила, действующая во время удара, $\Delta t$ — продолжительность (время) удара, а $\Delta p$ — изменение импульса тела (например, автомобиля или вагона). Изменение импульса при наезде на препятствие или при столкновении является заданной величиной, которая зависит от массы и изменения скорости.

Из формулы можно выразить силу удара:

$F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$

Как видно из этого соотношения, сила удара $\text{F}$ обратно пропорциональна времени его длительности $\Delta t$.

Резиновые баллоны, рессоры и буфера являются упругими элементами. При ударе они сжимаются (деформируются). Процесс сжатия и последующего распрямления занимает определенное время, то есть они «растягивают» удар во времени. За счет увеличения времени взаимодействия $\Delta t$, средняя сила удара $\text{F}$, передаваемая на кузов транспортного средства и на пассажиров, значительно уменьшается.

Таким образом, вместо короткого и сильного удара происходит более длительное, но гораздо более слабое воздействие, которое и воспринимается как ослабление толчка.

Ответ: Эти устройства ослабляют толчки и удары, так как они увеличивают время взаимодействия при столкновении. Согласно импульсной форме второго закона Ньютона ($F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$), увеличение времени удара ($\Delta t$) при заданном изменении импульса ($\Delta p$) приводит к уменьшению средней силы удара ($\text{F}$).