Номер 25, страница 83, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 10. Неравномерное движение - номер 25, страница 83.

Условие.

25. Возьмите игрушечную заводную машинку и исследуйте: равномерно ли она движется? С этой целью сравните пути, проходимые ею за равные промежутки времени. Для измерения пути воспользуйтесь рулеткой. Время можно измерять секундомером в часах или в мобильном телефоне.

Решение.

Чтобы исследовать, является ли движение заводной машинки равномерным, необходимо провести эксперимент. Равномерным называется движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути. Цель эксперимента — измерить и сравнить пути, пройденные машинкой за одинаковые интервалы времени.

Оборудование

1. Игрушечная заводная машинка.
2. Измерительная лента (рулетка) или длинная линейка.
3. Секундомер (например, в мобильном телефоне).
4. Ровная горизонтальная поверхность (пол или длинный стол).
5. Мелки, карандаш или маленькие стикеры для отметок.

Порядок выполнения работы

1. На ровной поверхности отметьте стартовую линию.

2. Заведите пружинный механизм машинки одинаковым количеством оборотов для каждой попытки. Установите машинку на стартовую линию.

3. Одновременно отпустите машинку и запустите секундомер.

4. Отмечайте положение машинки через равные промежутки времени, например, через каждую секунду ($\Delta t = 1$ с). Поставьте отметки в моменты времени $t_1 = 1$ с, $t_2 = 2$ с, $t_3 = 3$ с и так далее, пока машинка движется.

5. После того как машинка остановится, измерьте рулеткой расстояния от стартовой линии до каждой сделанной отметки. Обозначим эти расстояния как $s_1$, $s_2$, $s_3$ и т.д.

6. Для удобства анализа результаты измерений и вычислений можно занести в таблицу со столбцами: «Момент времени $\text{t}$, с», «Пройденный путь от старта $\text{s}$, м», «Путь за последний промежуток времени $\Delta s$, м».

Анализ результатов и вывод

1. Рассчитайте пути, пройденные машинкой за каждый последовательный промежуток времени (в нашем примере — за каждую секунду):
- Путь за первую секунду: $\Delta s_1 = s_1$.
- Путь за вторую секунду: $\Delta s_2 = s_2 - s_1$.
- Путь за третью секунду: $\Delta s_3 = s_3 - s_2$.

2. Сравните полученные значения $\Delta s_1, \Delta s_2, \Delta s_3$.
- Если пути, пройденные за равные промежутки времени, примерно равны ($\Delta s_1 \approx \Delta s_2 \approx \Delta s_3$), то движение машинки можно считать равномерным.
- Если эти пути заметно отличаются, то движение является неравномерным.

В реальном эксперименте заводная машинка движется неравномерно. Энергия заведенной пружины расходуется на движение, и по мере раскручивания пружины сила, движущая машинку, уменьшается. Также на машинку действует сила трения и сопротивление воздуха. В результате скорость машинки постоянно уменьшается. Таким образом, эксперимент должен показать, что $\Delta s_1 > \Delta s_2 > \Delta s_3$. Это означает, что движение машинки является неравномерным, а точнее – замедленным.

Ответ: Движение заводной игрушечной машинки является неравномерным. В начале движения её скорость максимальна, но по мере раскручивания заводной пружины и под действием сил трения она постепенно уменьшается. Чтобы экспериментально это доказать, нужно измерить расстояния, которые машинка проходит за одинаковые последовательные промежутки времени. Сравнение этих расстояний покажет, что они не равны друг другу (каждое последующее расстояние, скорее всего, будет меньше предыдущего), что является признаком неравномерного движения.