Номер 9.12, страница 30 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 9. Инертность тел. Первый закон Ньютона. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 9.12, страница 30.

9.12 [182] Для чего перед взлётом, а также перед посадкой самолёта пассажир обязан пристегнуться ремнём безопасности?

Решение

Пассажир обязан пристегиваться ремнем безопасности перед взлетом и посадкой самолета из-за физического явления, называемого инерцией. Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), любое тело стремится сохранить свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействуют внешние силы.

Рассмотрим две ситуации:

1. Во время взлета самолет набирает скорость, то есть движется с большим ускорением. Тело пассажира, по инерции, стремится остаться в состоянии покоя относительно земли. В результате самолет как бы «уходит из-под» пассажира, и пассажира сильно вжимает в спинку кресла. Основную роль здесь играет спинка кресла, но ремень безопасности критически важен на случай прерванного взлета, который сопровождается очень резким торможением.

2. Во время посадки, особенно в момент касания полосы и последующего торможения, самолет очень быстро замедляется. Тело пассажира, по инерции, стремится сохранить свою высокую скорость, которую оно имело вместе с самолетом до начала торможения. Без ремня безопасности пассажир продолжит движение вперед и с большой силой ударится о впереди стоящее кресло или другие части интерьера салона, что может привести к тяжелым травмам.

Ремень безопасности прикладывает к телу пассажира внешнюю силу, которая заставляет его изменять свою скорость (замедляться) вместе с самолетом. Согласно второму закону Ньютона, эта сила $F$ равна произведению массы пассажира $m$ на ускорение (в данном случае отрицательное, то есть замедление) $a$: $F = ma$. Таким образом, ремень безопасности обеспечивает безопасное замедление пассажира вместе с корпусом самолета.

Ответ: Ремень безопасности необходим для того, чтобы из-за инерции тело пассажира не продолжало двигаться вперед с большой скоростью при резком торможении самолета во время посадки или в случае прерванного взлета. Ремень удерживает пассажира в кресле, заставляя его замедляться вместе с самолетом и предотвращая опасные удары.