Номер 4, страница 64 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Движение и взаимодействие тел. Параграф 17. Взаимодействие тел. Масса. Вопросы - номер 4, страница 64.

Условие.

Решение.

4. Какая из тележек, изображённых на рисунке 3.17, имеет бо́льшую массу? Ответ обоснуйте.

Чтобы определить, какая из тележек имеет большую массу, необходимо проанализировать их поведение после взаимодействия (например, столкновения или отталкивания). Масса является мерой инертности тела, то есть его способности сопротивляться изменению скорости под действием силы.

Согласно третьему закону Ньютона, при взаимодействии тележки действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению. Согласно второму закону Ньютона ($F = ma$), ускорение, которое получает тело, обратно пропорционально его массе ($a = F/m$).

Это означает, что при одинаковой силе взаимодействия тело с большей массой получит меньшее ускорение, и, следовательно, его скорость изменится на меньшую величину. Если тележки отталкиваются из состояния покоя, то та, которая приобретет меньшую скорость (и пройдет меньшее расстояние за одно и то же время), будет иметь большую массу.

Этот вывод также следует из закона сохранения импульса. Для двух тележек, первоначально находившихся в покое, после взаимодействия их суммарный импульс остается равным нулю:

$m_1\vec{v_1} + m_2\vec{v_2} = 0$

Отсюда для модулей скоростей следует соотношение:

$m_1v_1 = m_2v_2$ или $\frac{m_1}{m_2} = \frac{v_2}{v_1}$

Из формулы видно, что масса тела обратно пропорциональна приобретенной им скорости. Таким образом, тележка с большей массой будет иметь меньшую скорость.

Ответ: Бо́льшую массу имеет та тележка, которая в результате взаимодействия приобрела меньшую скорость (то есть меньше изменила свою первоначальную скорость). Это связано с тем, что она обладает большей инертностью.