Номер 1, страница 19 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-15. Равномерное и неравномерное движение. Вариант 2 - номер 1, страница 19.

Условие.

1. Какое из движений можно считать близким к равномерному:

а) движение молекул газа;

б) движение Земли вокруг Солнца;

в) движение мальчика, качающегося на качелях;

г) подъём в воде пузырька воздуха?

Решение.

Равномерное прямолинейное движение — это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит равные расстояния, то есть его скорость постоянна как по величине, так и по направлению ($ \vec{v} = \text{const} $). Проанализируем предложенные варианты, чтобы определить, какой из них наиболее близок к такому типу движения.

а) движение молекул газа

Молекулы газа находятся в непрерывном и хаотическом (беспорядочном) движении. Они постоянно сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда, в результате чего их скорости и направления движения постоянно изменяются. Такое движение является примером крайне неравномерного движения.

б) движение Земли вокруг Солнца

Движение Земли вокруг Солнца происходит по эллиптической, близкой к круговой, орбите. Поскольку траектория не является прямой линией, направление вектора скорости постоянно изменяется. Это означает, что движение является ускоренным (присутствует центростремительное ускорение). Кроме того, и величина скорости Земли не является строго постоянной в течение года. Следовательно, это движение не является равномерным.

в) движение мальчика, качающегося на качелях

Это пример колебательного движения. Скорость мальчика непрерывно изменяется по величине: она равна нулю в крайних верхних точках и достигает максимума в нижней точке прохождения. Направление скорости также постоянно меняется. Такое движение является неравномерным и ускоренным.

г) подъём в воде пузырька воздуха

На всплывающий в воде пузырек воздуха действуют выталкивающая сила Архимеда (направлена вверх), сила тяжести (вниз) и сила сопротивления воды (вниз, против движения). В начальный момент пузырек движется ускоренно. Однако сила сопротивления жидкости увеличивается с ростом скорости. Вскоре наступает момент, когда выталкивающая сила уравновешивается суммой силы тяжести и силы сопротивления ($ F_{Архимеда} = F_{тяжести} + F_{сопротивления} $). С этого момента равнодействующая всех сил, приложенных к пузырьку, становится равной нулю. Согласно первому закону Ньютона, пузырек начинает двигаться прямолинейно и с постоянной (установившейся) скоростью. Таким образом, после короткого начального этапа движение пузырька становится очень близким к равномерному.

Сравнивая все варианты, можно заключить, что подъем пузырька воздуха в воде является наилучшим примером движения, близкого к равномерному.

Ответ: г) подъём в воде пузырька воздуха.