Номер 2, страница 85, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 11. Закон инерции. Масса тела - номер 2, страница 85.

Условие.

2. Почему можно долго ехать на велосипеде по горизонтальному шоссе, не крутя педали?

Решение.

2. Возможность долго ехать на велосипеде по горизонтальному шоссе без вращения педалей объясняется физическим явлением инерции и конструктивными особенностями велосипеда, которые минимизируют силы сопротивления.

Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), тело стремится сохранить свое состояние движения. Когда велосипедист разгоняет велосипед, система "велосипед + велосипедист" набирает определенную скорость и, следовательно, обладает кинетической энергией ($E_k = \frac{mv^2}{2}$) и импульсом. После того как велосипедист перестает крутить педали, велосипед продолжает двигаться вперед именно по инерции. Он бы двигался с постоянной скоростью бесконечно долго, если бы на него не действовали силы, замедляющие движение.

Такими силами являются:

1. Сила трения качения: возникает между шинами и поверхностью дороги. В современных велосипедах используются узкие шины, которые накачиваются до высокого давления, что значительно уменьшает эту силу.

2. Сила сопротивления воздуха: зависит от скорости, площади поперечного сечения и аэродинамической формы велосипедиста и велосипеда. Приняв обтекаемую позу, можно снизить это сопротивление.

3. Сила трения в механизмах: возникает в подшипниках колес, каретке, цепи. Качественные и хорошо смазанные компоненты сводят это трение к минимуму.

Поскольку суммарная масса велосипедиста и велосипеда достаточно велика, их инерция значительна. А так как силы сопротивления, действующие на современный велосипед на ровном шоссе, относительно малы, накопленная кинетическая энергия расходуется на их преодоление медленно. Это и позволяет велосипеду проехать большое расстояние, прежде чем он остановится.

Ответ: Велосипед продолжает долго двигаться по инерции благодаря накопленной кинетической энергии. Движение замедляется постепенно, так как силы сопротивления (трение качения, сопротивление воздуха и трение в механизмах) у велосипеда на ровной дороге относительно невелики.