Номер 1, страница 40 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Контрольная работа № 2. Вариант 4 - номер 1, страница 40.

Условие.

1. Почему груз, сброшенный с горизонтально летящего самолёта, не падает вертикально вниз?

Решение.

1. Груз, сброшенный с горизонтально летящего самолёта, не падает вертикально вниз из-за явления инерции, которое описывается первым законом Ньютона.

В момент, когда груз находится в самолёте, он движется вместе с ним и обладает той же горизонтальной скоростью, что и самолёт. Обозначим эту скорость как $v_x$.

Согласно первому закону Ньютона, тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Когда груз сбрасывают, в горизонтальном направлении на него (пренебрегая сопротивлением воздуха) не действует никаких сил. Поэтому по инерции груз продолжает двигаться вперёд с той же горизонтальной скоростью $v_x$, которую он имел, находясь в самолёте.

Одновременно с этим на груз начинает действовать сила тяжести, направленная вертикально вниз. Эта сила сообщает грузу ускорение свободного падения $\text{g}$. В результате груз начинает падать, и его вертикальная скорость $v_y$ со временем увеличивается.

Таким образом, движение груза является сложным и состоит из двух независимых движений: равномерного движения по горизонтали со скоростью самолёта и равноускоренного движения по вертикали под действием силы тяжести. Сложение этих двух движений приводит к тому, что траектория полёта груза представляет собой параболу. Для наблюдателя на земле груз будет двигаться по кривой, а для пилота самолёта (если самолёт летит с постоянной скоростью и пренебречь сопротивлением воздуха) груз будет всё время находиться строго под ним.

Ответ: Груз не падает вертикально вниз, потому что в момент сброса он обладает горизонтальной скоростью, равной скорости самолёта. По инерции он продолжает двигаться по горизонтали, одновременно падая вниз под действием силы тяжести. В результате его траектория является кривой линией (параболой), а не вертикальной прямой.