Номер 9.17, 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 9.17, страница 30.

9.17 [187] С летящего самолёта сбрасывают груз. Упадёт ли он на землю под местом бросания? Если нет, то куда сместится относительно этого места и почему?

Нет, груз не упадёт на землю под местом бросания. Он сместится вперёд, по направлению движения самолёта.

Почему?

Это явление объясняется законом инерции (первый закон Ньютона). В момент сбрасывания груз, находясь в самолёте, имеет ту же горизонтальную скорость, что и сам самолёт. После отделения от самолёта движение груза можно рассматривать как результат сложения двух независимых движений:

1. Вертикальное движение: Под действием силы тяжести груз падает на землю с постоянным ускорением свободного падения $g$. Это движение определяет время полёта груза.

2. Горизонтальное движение: По инерции груз стремится сохранить свою начальную горизонтальную скорость. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то в горизонтальном направлении на груз не действуют силы, и он продолжает лететь вперёд с постоянной скоростью, равной скорости самолёта.

Таким образом, пока груз падает вниз, он одновременно продолжает двигаться вперёд. Его траектория относительно земли представляет собой параболу. К моменту приземления он окажется на некотором расстоянии впереди от той точки на земле, которая находилась непосредственно под самолётом в момент сброса.

Примечание: В реальных условиях сила сопротивления воздуха будет тормозить горизонтальное движение груза. Из-за этого его горизонтальная скорость будет постепенно уменьшаться. В результате груз приземлится на меньшем расстоянии, чем в идеальном случае (в вакууме), и будет отставать от самолёта (который сохраняет свою скорость благодаря тяге двигателей). Тем не менее, он всё равно упадёт впереди вертикали, проведённой от точки сброса.

Ответ: Нет, груз не упадёт под местом бросания. Он сместится вперёд по направлению движения самолёта. Это происходит потому, что по закону инерции груз сохраняет горизонтальную скорость, которую он имел в момент отделения от самолёта, и продолжает двигаться вперёд, одновременно падая на землю под действием силы тяжести.