Номер 5, страница 41 - гдз по физике 7 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 10. Взаимодействие тел. Вариант 2 - номер 5, страница 41.

Условие.

5. На рисунках показаны: 1) тележка с упругой пластинкой, которую в согнутом состоянии удерживает нить; 2) две тележки, между которыми находится такая же согнутая пластинка; 3) парусная лодка, на корме которой стоит вентилятор, направляющий поток воздуха на парус.

Какие из этих тел придут в движение, если пережечь нити (рис. 1, 2) и включить вентилятор (рис. 3)?

А) 1

Б) 2

В) 3

Г) 1 и 2

Решение.

Проанализируем каждую ситуацию с точки зрения законов механики, в частности, закона сохранения импульса и третьего закона Ньютона.

1) тележка с упругой пластинкой
В этой системе, состоящей из тележки и пластинки, силы, возникающие при распрямлении пластинки, являются внутренними. Пластинка толкает тележку, но и тележка давит на пластинку с равной по модулю и противоположной по направлению силой. Согласно закону сохранения импульса, внутренние силы не могут изменить суммарный импульс системы. Изначально система покоилась, ее импульс был равен нулю. Следовательно, после перерезания нити центр масс системы останется на месте, и тележка как целое не придет в движение.
Ответ: тело не придет в движение.

2) две тележки, между которыми находится такая же согнутая пластинка
Здесь система состоит из двух тележек и пластинки. При распрямлении пластинка толкает обе тележки в противоположные стороны. Для каждой тележки в отдельности сила давления со стороны пластинки является внешней и вызывает ее ускорение. В результате обе тележки придут в движение и разъедутся в разные стороны. Хотя суммарный импульс всей системы (две тележки + пластинка) останется равным нулю, каждая из тележек в отдельности придет в движение.
Ответ: тела придут в движение.

3) парусная лодка, на корме которой стоит вентилятор, направляющий поток воздуха на парус
Система "лодка-вентилятор-парус" является замкнутой. Вентилятор создает поток воздуха, отталкиваясь от него назад. Затем этот же воздух давит на парус, толкая его вперед. Все силы взаимодействия (между вентилятором и воздухом, между воздухом и парусом) являются внутренними для этой системы. Внутренние силы не могут привести систему в движение как единое целое. Подобно тому, как человек не может поднять себя за волосы, лодка не может сдвинуться с места, "дуя в собственный парус".
Ответ: тело не придет в движение.

Итак, единственная ситуация, в которой тела придут в движение, — это ситуация, изображенная на рисунке 2.
Ответ: Б) 2