Номер 2, страница 101 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

2. Возьмите шарик и подвесьте его на нити. Поднимите шарик за нить и подождите, пока его колебания прекратятся. Затем отпустите его. Наблюдайте за падением шарика. Ответьте на вопросы:

а) Что будет происходить с нитью, пока шарик падает?

б) Влияет ли нить на падение шарика?

в) В каком направлении падает шарик?

а) Что будет происходить с нитью, пока шарик падает?

Когда шарик отпускают, он и привязанная к нему нить начинают падать одновременно. До этого момента нить была натянута, так как удерживала вес шарика. В момент начала падения и шарик, и нить оказываются в состоянии свободного падения. Поскольку они падают с одинаковым ускорением (ускорением свободного падения, $g$), расстояние между шариком и любой точкой нити не изменяется, и сила натяжения нити становится равной нулю. Нить потеряет натяжение, станет мягкой и будет падать вместе с шариком, не оказывая на него натяжения. Если учесть сопротивление воздуха, то оно будет сильнее тормозить лёгкую нить, чем относительно тяжёлый шарик, поэтому нить будет падать в скомканном виде, но всё равно не будет натянутой.

Ответ: Нить потеряет натяжение, станет ненатянутой и будет падать вместе с шариком.

б) Влияет ли нить на падение шарика?

Поскольку нить во время падения не натянута, она не может оказывать на шарик силу натяжения. Шарик падает так, как будто нити нет. На него действуют только сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Масса и сопротивление воздуха самой нити пренебрежимо малы по сравнению с шариком, поэтому их влиянием на движение шарика можно пренебречь. Таким образом, нить не оказывает существенного влияния на процесс падения шарика.

Ответ: Нет, нить практически не влияет на падение шарика.

в) В каком направлении падает шарик?

На шарик действует сила тяжести, которая всегда направлена к центру Земли. Для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, это направление является вертикальным, направленным вниз. Следовательно, шарик падает по вертикальной прямой, направленной вниз.

Ответ: Шарик падает вертикально вниз.