Номер 3, страница 65 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 18. Основное утверждение механики. Глава 2. Законы механики Ньютона - номер 3, страница 65.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Принцип причинности (или каузальности) — это фундаментальный принцип, согласно которому любое событие, называемое следствием, имеет свою причину, которая всегда предшествует следствию во времени. В физике это означает, что любое изменение в состоянии физической системы (например, изменение её скорости, положения, температуры) не происходит само по себе, а вызывается определённым взаимодействием или внешним воздействием, которое и является причиной данного изменения.

Изменение траектории полёта мяча, ударившегося о стенку

Решение

Следствием в данном примере является изменение траектории полёта мяча. До удара мяч двигался по одной траектории (например, прямолинейно), а после удара его вектор скорости изменился, и он стал двигаться по другой траектории. Согласно второму закону Ньютона, причиной изменения скорости тела, то есть причиной его ускорения ($ \vec{a} $), является действующая на него сила ($ \vec{F} $), что выражается формулой $ \vec{F} = m\vec{a} $. В момент столкновения со стенкой на мяч действует сила упругости (сила реакции опоры). Эта сила, приложенная к мячу со стороны стенки, и является той причиной, которая за короткое время изменяет его скорость и, следовательно, траекторию движения.

Ответ: Причиной изменения траектории мяча является сила взаимодействия, действующая на мяч со стороны стенки в момент столкновения.

Изменение температуры проводника, по которому идёт ток

Решение

Следствием в этом случае является нагревание проводника, то есть повышение его температуры. Причиной этого явления служит прохождение электрического тока. Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Двигаясь под действием электрического поля, электроны сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решётки проводника. Во время этих столкновений электроны передают часть своей кинетической энергии ионам, что приводит к увеличению интенсивности их тепловых колебаний. Увеличение средней кинетической энергии колебательного движения частиц тела макроскопически проявляется как повышение его температуры. Этот процесс описывается законом Джоуля–Ленца, согласно которому количество выделившейся теплоты $Q$ равно: $Q = I^2 \cdot R \cdot t$, где $I$ — сила тока, $R$ — сопротивление проводника, $t$ — время прохождения тока.

Ответ: Причиной изменения температуры проводника является передача энергии от движущихся в нём заряженных частиц (электронов) ионам его кристаллической решётки в процессе их столкновений.