Номер 2, страница 68 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 20. Взаимодействие тел. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 2, страница 68.

2. Верно ли утверждение, что при взаимодействии меняются скорости обоих тел? Ответ обоснуйте.

Верно ли утверждение, что при взаимодействии меняются скорости обоих тел? Ответ обоснуйте.

Да, утверждение верно. При взаимодействии скорости меняются у обоих тел. Обоснование этого факта лежит в законах Ньютона.

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, всегда равны по модулю и противоположны по направлению. Если тело 1 действует на тело 2 с силой $ \vec{F}_{12} $, то тело 2 действует на тело 1 с силой $ \vec{F}_{21} $, причем:

$ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $

Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, вызывает его ускорение ($ \vec{F} = m\vec{a} $). Ускорение — это величина, характеризующая быстроту изменения скорости тела ($ \vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} $).

Поскольку в процессе взаимодействия на каждое из тел действует сила, то каждое из тел получает ускорение. А наличие ускорения означает, что скорость тела изменяется.

Таким образом, если два тела взаимодействуют, они оба испытывают действие сил, оба получают ускорение, и, следовательно, скорости обоих тел изменяются. Стоит отметить, что изменения скоростей не обязательно будут одинаковыми. Из формулы $ \Delta \vec{v} = \frac{\vec{F} \Delta t}{m} $ видно, что изменение скорости обратно пропорционально массе тела. Поэтому тело с меньшей массой испытает большее изменение скорости.

Ответ: Да, утверждение верно. В соответствии с третьим законом Ньютона, при взаимодействии на оба тела действуют равные по модулю и противоположные по направлению силы. Согласно второму закону Ньютона, эти силы вызывают ускорение у каждого из тел, что приводит к изменению их скоростей.

3. Опишите явление взаимодействия тел на примере выстрела из ружья.

Явление взаимодействия тел при выстреле из ружья является наглядной демонстрацией третьего закона Ньютона и закона сохранения импульса.

Рассмотрим систему, состоящую из ружья и пули.

1. До выстрела: И ружье, и пуля находятся в состоянии покоя. Их скорости равны нулю, и, следовательно, суммарный импульс системы «ружье-пуля» также равен нулю.
2. В момент выстрела: При сгорании пороха образуются пороховые газы, которые расширяются и с огромной силой давят на пулю, выталкивая ее из ствола. Эта сила сообщает пуле большое ускорение, и она приобретает высокую скорость, направленную вперед.
3. Взаимодействие: Согласно третьему закону Ньютона, с какой силой пороховые газы действуют на пулю, с точно такой же по величине, но противоположной по направлению силой газы действуют и на ружье. Эта сила толкает ружье назад. Данное явление называется отдачей.
4. После выстрела: В результате взаимодействия и пуля, и ружье приходят в движение. Пуля летит вперед с большой скоростью ($ \vec{v}_{п} $), а ружье движется назад со скоростью отдачи ($ \vec{v}_{р} $).

Так как масса ружья ($ m_{р} $) значительно больше массы пули ($ m_{п} $), то, согласно закону сохранения импульса ($ m_{п}\vec{v}_{п} + m_{р}\vec{v}_{р} = 0 $), скорость отдачи ружья будет во столько же раз меньше скорости пули, во сколько раз масса ружья больше массы пули. Именно поэтому мы наблюдаем, как легкая пуля улетает с огромной скоростью, а тяжелое ружье лишь толкает стрелка в плечо.

Таким образом, выстрел — это пример взаимодействия, при котором оба тела (пуля и ружье) изменяют свою скорость в результате действия друг на друга.

Ответ: При выстреле пороховые газы с силой толкают пулю вперед, сообщая ей скорость. В соответствии с третьим законом Ньютона, с такой же по модулю, но противоположной по направлению силой газы толкают ружье назад, вызывая его отдачу. В результате взаимодействия скорости обоих тел (изначально равные нулю) изменяются.