Номер 15.2, страница 49 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 15. Сила упругости. Вес тела. Измерение силы. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 15.2, страница 49.

15.2° [325°] При колебательном движении шарик, подвешенный к закреплённой пружине, периодически оказывается в положениях 1, 0, 2 (рис. II-58). Взаимодействием каких тел обусловлено движение шарика вниз? вверх?

Рис. II-58

На шарик в процессе его колебательного движения постоянно действуют силы, обусловленные его взаимодействием с двумя телами:

1. С Землей. Это взаимодействие проявляется как сила тяжести ($F_т$), которая всегда направлена вертикально вниз.
2. С пружиной. Это взаимодействие проявляется как сила упругости ($F_{упр}$), которая направлена в сторону, противоположную деформации пружины (вверх при растяжении, вниз при сжатии).

Колебательное движение является результатом совместного действия этих двух сил. Точка 0 на рисунке – это положение равновесия, в котором сила тяжести уравновешена силой упругости.

Движение шарика вниз

Движение шарика вниз (из положения 1 в положение 2) обусловлено его взаимодействием с Землей и пружиной. Когда шарик находится в верхней части траектории (выше положения равновесия 0), действующая на него сила тяжести превосходит силу упругости пружины. Возникающая результирующая сила направлена вниз, что заставляет шарик двигаться вниз с ускорением. Хотя обе силы участвуют в движении, именно притяжение к Земле является причиной, инициирующей движение из верхней точки.

Ответ: Движение шарика вниз обусловлено его взаимодействием с Землей и пружиной.

Движение шарика вверх

Движение шарика вверх (из положения 2 в положение 1) также обусловлено его взаимодействием с пружиной и Землей. В нижнем положении 2 пружина растянута сильнее всего, поэтому сила упругости, направленная вверх, значительно превышает силу тяжести. Результирующая сила направлена вверх, сообщая шарику ускорение в этом направлении. Хотя сила тяжести продолжает действовать, именно сила упругости является причиной, инициирующей движение из нижней точки.

Ответ: Движение шарика вверх обусловлено его взаимодействием с пружиной и Землей.