Номер 126, страница 21, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Механика. Динамика. Законы механики Ньютона. Основное утверждение механики. Сила. Первый закон Ньютона - номер 126, страница 21.

Условие.

126. Что является причиной изменения скорости ребёнка, скользящего по горизонтальной ледяной дорожке?

Решение.

Решение

Согласно первому закону Ньютона, скорость тела остаётся постоянной, если равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю ($ \sum \vec{F} = 0 $). Изменение скорости (то есть ускорение, $ \vec{a} $) происходит только под действием ненулевой равнодействующей силы, согласно второму закону Ньютона ($ \sum \vec{F} = m\vec{a} $).

На ребёнка, скользящего по горизонтальной ледяной дорожке, действуют следующие силы: сила тяжести $ \vec{F}_{тяж} $ (направлена вертикально вниз), сила нормальной реакции опоры $ \vec{N} $ (направлена вертикально вверх), сила трения скольжения $ \vec{F}_{тр} $ (направлена горизонтально, против движения) и сила сопротивления воздуха $ \vec{F}_{сопр} $ (также направлена против движения).

Поскольку движение происходит по горизонтальной поверхности, вертикальные силы скомпенсированы: $ \vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0 $. Следовательно, они не влияют на изменение горизонтальной скорости.

Причиной изменения скорости являются силы, действующие в горизонтальном направлении, — это сила трения и сила сопротивления воздуха. Их равнодействующая $ \vec{F}_{R} = \vec{F}_{тр} + \vec{F}_{сопр} $ направлена в сторону, противоположную вектору скорости $ \vec{v} $, и создаёт отрицательное ускорение (замедление). В результате этого замедления скорость ребёнка постепенно уменьшается до полной остановки.

Ответ: Причиной изменения скорости ребёнка является действие сил трения скольжения о лёд и сопротивления воздуха.