Номер 15, страница 24 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Движение, взаимодействие, масса. Выполняем тест - номер 15, страница 24.

Условие.

15. Какая из тележек (1 или 2) придёт в движение, если разрезать нитку?

1) 1

2) 2

3) 1 и 2

4) никакая

Решение.

Решение

Для решения этой задачи необходимо проанализировать силы, действующие на тележки, и различить внутренние и внешние силы для каждой системы.

Тележка 1

В первом случае система состоит из тележки и сжатого упругого элемента, который упирается в выступ, являющийся частью самой тележки. Когда нить будет разрезана, упругий элемент начнет распрямляться и толкать выступ. По третьему закону Ньютона, выступ будет действовать на упругий элемент с точно такой же по величине и противоположной по направлению силой. Обе эти силы — сила действия и сила противодействия — приложены к разным частям одной и той же системы. Такие силы называются внутренними. Сумма всех внутренних сил в замкнутой системе всегда равна нулю, и они не могут изменить скорость движения центра масс системы. Поскольку тележка изначально покоилась, она останется в покое.

Тележка 2

Во втором случае сжатый упругий элемент упирается в неподвижный выступ, который является частью опоры, а не тележки. Когда нить будет разрезана, упругий элемент начнет давить на этот неподвижный выступ. Согласно третьему закону Ньютона, выступ будет давить на упругий элемент (и, следовательно, на тележку) с силой, равной по модулю и противоположной по направлению. Эта сила, действующая со стороны выступа на тележку, является внешней силой по отношению к тележке. Наличие нескомпенсированной внешней силы, согласно второму закону Ньютона ($F=ma$), приведет к тому, что тележка получит ускорение и начнет двигаться.

Таким образом, в движение придёт только вторая тележка.

Ответ: 2