Номер 5, страница 114, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Движение, взаимодействие, масса. Параграф 30. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 5, страница 114.

Условие.

• Инерция в жизни и в технике.

Решение.

Инерция — это фундаментальное свойство материи, описанное первым законом Ньютона, которое заключается в стремлении тела сохранять свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий или их взаимной компенсации. Мерой инертности тела является его масса: чем больше масса, тем труднее изменить скорость тела, то есть тем большей инерцией оно обладает. Явление инерции повсеместно проявляется как в повседневной жизни, так и в работе различных технических устройств.

Инерция в жизни

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с проявлениями инерции:

• Пассажиры в транспорте. При резком торможении автобуса или автомобиля пассажиры по инерции продолжают двигаться вперед, так как их тела стремятся сохранить прежнюю скорость. При резком старте, наоборот, их прижимает к спинкам сидений, поскольку тела стремятся сохранить состояние покоя.
• Вытряхивание ковра или одежды. Когда мы резко встряхиваем пыльный ковер, мы сообщаем ему скорость, но частицы пыли, в силу своей инерции, стремятся остаться на месте, благодаря чему они отделяются от ткани.
• Стряхивание воды с рук. Резко останавливая движение руки, мы заставляем капли воды по инерции продолжать свое движение и слетать с кожи.
• Спорт. Бегуну на длинную дистанцию требуется некоторое время и расстояние, чтобы остановиться после финиша. Его тело, обладая большой массой и скоростью, по инерции продолжает движение. Фигурист использует инерцию для выполнения вращений, изменяя их скорость путем изменения положения рук и ног.
• Разливание жидкости. Если нести полную чашку чая и резко остановиться, чай по инерции продолжит движение и может выплеснуться через край.

Ответ: В быту и повседневной жизни инерция проявляется в стремлении тел (людей, предметов, жидкостей) сохранять свое состояние движения или покоя, что необходимо учитывать для безопасности и при выполнении обыденных действий.

Инерция в технике

Свойство инерции нашло широкое применение в технике, как полезное явление, а также как фактор, который необходимо учитывать при проектировании механизмов и систем безопасности:

• Системы безопасности в автомобиле. Ремни и подушки безопасности спроектированы для противодействия инерции. При столкновении автомобиль резко останавливается, но тело человека по инерции продолжает двигаться вперед. Ремень безопасности прикладывает к телу тормозящую силу, а подушка безопасности смягчает удар, предотвращая тяжелые травмы.
• Маховик в двигателях. Маховик — это массивный диск, который благодаря своей большой массе обладает значительным моментом инерции. Он накапливает кинетическую энергию и сопротивляется изменениям скорости вращения, что позволяет сглаживать рывки в работе поршневых двигателей и обеспечивать равномерность их хода.
• Инерциальные навигационные системы (ИНС). Эти системы, используемые в авиации, ракетостроении и судоходстве, определяют положение и скорость объекта в пространстве без внешних сигналов (как GPS). Они работают на основе высокоточных датчиков (акселерометров и гироскопов), которые измеряют силы инерции, возникающие при ускорении или повороте объекта.
• Центрифуга. Прибор для разделения смесей, состоящих из веществ с разной плотностью. При быстром вращении более плотные и массивные частицы, обладающие большей инерцией, отбрасываются дальше от оси вращения, в то время как легкие остаются ближе к ней.
• Космические аппараты. В вакууме, где почти нет сил сопротивления, инерция позволяет космическим кораблям двигаться с постоянной скоростью после выключения двигателей, что значительно экономит топливо при межпланетных перелетах.

Ответ: В технике инерция используется для стабилизации движения (маховики), навигации (ИНС), разделения веществ (центрифуги), а также является ключевым фактором, который учитывается при создании систем безопасности (ремни и подушки безопасности).