Анализируйте, страница 81 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Анализируйте

1. Как изменилась скорость движения вагонов на рисунке 13.5, а и б?

2. Рассматривая движение тела по абсолютно гладкой поверхности, Галилей пришел к выводу, что "если после падения тела по любой наклонной плоскости наступает подъем, то... оно поднимается до той же высоты над горизонтом... и притом не только, когда плоскости имеют одинаковый наклон, но и когда они образуют разные углы". К какому выводу можно прийти, если продолжить эти рассуждения, опираясь на рисунок 13.6?

Рис. 13.5

Рис. 13.6

3. Маленькие дети знают, что надо делать, чтобы долго катиться на самокате, но не могут объяснить, почему так происходит. Какое явление они используют?

4. Два брата поспорили. Айсар сказал, что пыль из ковра лучше извлечь пылесосом, а Кайрат настаивал на том, что лучше всего выбивать ее резкими ударами палкой о ковер, предварительно повесив его на перекладину. Как вы думаете, какой способ лучше?

1. На рисунке 13.5 показано явление инерции. Инерция — это свойство тел сохранять свою скорость (состояние покоя или равномерного прямолинейного движения) при отсутствии внешних воздействий.

а) На этом рисунке человек падает назад. Такое происходит, когда вагон начинает движение или резко увеличивает скорость. Тело человека по инерции стремится сохранить состояние покоя (или прежнюю, меньшую скорость), в то время как вагон уезжает у него из-под ног. В результате относительно вагона человек смещается назад. Следовательно, скорость вагона увеличилась.

б) Здесь человек падает вперед. Это случается, когда движущийся вагон резко тормозит или останавливается. Тело человека по инерции стремится сохранить свою прежнюю скорость движения, в то время как вагон уже замедлился. В результате человек продолжает движение вперед относительно вагона. Следовательно, скорость вагона уменьшилась.

Ответ: а) скорость вагона увеличилась; б) скорость вагона уменьшилась.

2. В мысленном эксперименте Галилея рассматривается движение тела по идеально гладкой поверхности без трения. Изначально тело, скатываясь с одной наклонной плоскости, поднимается по другой на ту же высоту, с которой начало движение. Если угол наклона второй плоскости уменьшать, телу придется проходить все больший путь, чтобы достичь первоначальной высоты. Логическим завершением этих рассуждений является случай, когда вторая плоскость становится горизонтальной (угол наклона равен нулю). В такой ситуации тело никогда не сможет достичь исходной высоты. Поскольку трение отсутствует и никакая сила не замедляет движение тела, оно будет продолжать двигаться по этой горизонтальной плоскости с постоянной скоростью бесконечно долго.

Ответ: К какому выводу можно прийти: если на тело не действуют внешние силы (или их действие скомпенсировано), оно будет сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Это утверждение является законом инерции.

3. Дети используют явление инерции. Когда ребенок отталкивается ногой от земли, он сообщает себе и самокату некоторую скорость. После толчка, благодаря инерции, самокат с ребенком стремится сохранить эту скорость и продолжает катиться вперед. Со временем силы трения (в подшипниках колес, трение качения и сопротивление воздуха) замедляют движение. Чтобы ехать дальше, ребенок периодически повторяет толчки, компенсируя потери скорости.

Ответ: Они используют явление инерции.

4. Оба способа очистки ковра основаны на физических принципах, но имеют разные результаты и последствия.

Способ Кайрата (выбивание палкой) основан на явлении инерции. При резком ударе по ковру, его участки приходят в движение. Пылинки, обладая массой, по инерции стремятся сохранить свое состояние покоя. В результате этого ковер как бы "уходит" из-под пылинок, и они отделяются от него, после чего падают под действием силы тяжести. Этот метод эффективен для удаления крупного мусора и песка. Однако главный его недостаток в том, что вся пыль поднимается в воздух, которым приходится дышать, а затем оседает на окружающие предметы. К тому же, сильные удары могут повредить структуру и волокна ковра.

Способ Айсара (пылесос) работает за счет создания разности давлений. Вентилятор внутри прибора создает область низкого давления, и более высокое атмосферное давление "заталкивает" воздух вместе с пылью внутрь пылесоса. Пыль задерживается системой фильтров и собирается в специальный контейнер. Этот метод гораздо гигиеничнее, так как пыль и аллергены изолируются и не попадают обратно в воздух. Пылесосы, особенно с турбощеткой, также эффективно удаляют волосы, шерсть и мелкую пыль, въевшуюся глубоко в ворс, при этом воздействуя на ковер более деликатно.

Следовательно, с точки зрения эффективности, гигиены и сохранности ковра, способ с использованием пылесоса является предпочтительным.

Ответ: Способ, предложенный Айсаром (использование пылесоса), лучше, поскольку он более гигиеничный, безопасный для здоровья и часто более эффективный для удаления мелкой пыли и аллергенов.