Номер 4, страница 14 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-4. Инерция. Взаимодействие тел. Масса тела - номер 4, страница 14.

Условие.

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

Решение.

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

Это явление объясняется законом инерции. В момент сбрасывания груз имеет ту же горизонтальную скорость, что и самолёт. После отделения от самолёта его движение можно рассматривать как сумму двух независимых движений:

1. Горизонтальное движение: по инерции груз продолжает двигаться вперёд. Если пренебречь сопротивлением воздуха, его горизонтальная скорость остаётся постоянной и равной скорости самолёта.

2. Вертикальное движение: под действием силы тяжести груз начинает падать вертикально вниз с ускорением свободного падения $\text{g}$.

В результате сложения этих двух движений траектория полёта груза представляет собой ветвь параболы. Пока груз падает, он продолжает перемещаться и по горизонтали, пролетая вперёд значительное расстояние. В идеальных условиях (без учёта сопротивления воздуха) груз приземлился бы точно под самолётом, так как их горизонтальные скорости одинаковы.

В реальных условиях сила сопротивления воздуха тормозит движение груза. Это торможение сказывается и на горизонтальной составляющей скорости. Поэтому горизонтальная скорость груза будет постепенно уменьшаться. Вследствие этого груз приземлится немного позади той точки, над которой в момент падения будет находиться самолёт, но всё равно он упадёт далеко впереди от того места на земле, над которым он был сброшен.

Ответ: Груз не упадёт на землю под местом бросания. Он сместится вперёд по направлению движения самолёта. Причина этого — инерция: в момент отделения от самолёта груз обладает той же горизонтальной скоростью, что и самолёт, и продолжает двигаться по горизонтали, одновременно падая вниз под действием силы тяжести.