Страница 54 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Что показывает скорость тела при равномерном движении?

Равномерное движение — это такой вид механического движения, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Это означает, что скорость тела остается постоянной как по модулю (величине), так и по направлению.
Скорость при равномерном движении является физической векторной величиной, которая показывает, какое перемещение совершает тело за единицу времени. Численно (по модулю) она равна отношению пройденного пути ко времени, за которое этот путь был пройден.
Формула для нахождения скорости при равномерном движении:
$v = \frac{s}{t}$
где $v$ — скорость тела, $s$ — пройденный путь, $t$ — время движения.
Таким образом, если мы говорим, что скорость автомобиля равна 20 м/с, это означает, что при равномерном движении за каждую секунду он проходит расстояние в 20 метров. Скорость в данном случае является мерой быстроты перемещения тела и показывает расстояние, преодолеваемое за единицу времени.
Ответ:Скорость тела при равномерном движении показывает, какое перемещение (или какой путь) совершает тело за единицу времени, и является постоянной величиной.

2. По какой формуле можно рассчитать скорость тела, если заданы путь и время, за которое он пройден?

1. Что показывает скорость тела при равномерном движении?
При равномерном движении скорость тела является постоянной физической величиной. Она показывает, какой путь проходит тело за определенную единицу времени. Поскольку движение равномерное, это означает, что тело проходит одинаковые отрезки пути за любые равные промежутки времени. Скорость характеризует быстроту перемещения тела в пространстве и направление этого перемещения.
Ответ: Скорость при равномерном движении показывает, какой путь проходит тело за единицу времени.

2. По какой формуле можно рассчитать скорость тела, если заданы путь и время, за которое он пройден?
Для расчета скорости тела при равномерном движении используется формула, которая связывает три основные кинематические величины: скорость, путь и время. Чтобы найти скорость ($v$), необходимо пройденный телом путь ($S$) разделить на время ($t$), в течение которого этот путь был пройден.
Математическое выражение этой зависимости выглядит следующим образом: $v = \frac{S}{t}$.
Ответ: Скорость тела можно рассчитать по формуле $v = \frac{S}{t}$.

3. Какова единица скорости в СИ?
В Международной системе единиц (СИ) для каждой физической величины установлена своя единица измерения. Основной единицей измерения расстояния (пути) является метр (м), а основной единицей времени — секунда (с). Единица скорости является производной от этих двух единиц.
Ответ: Единицей измерения скорости в СИ является метр в секунду (м/с).

3. Какова единица скорости в СИ?

Решение

Скорость — это физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения тела в пространстве. При равномерном прямолинейном движении скорость определяется как отношение пройденного пути ко времени, за которое этот путь был пройден. Математически это выражается формулой: $v = \frac{s}{t}$ где $v$ — скорость, $s$ — путь (расстояние), $t$ — время.

Международная система единиц (СИ) устанавливает стандарты для основных физических величин. В системе СИ:

• Основной единицей измерения расстояния (длины) является метр (обозначение: м).
• Основной единицей измерения времени является секунда (обозначение: с).

Поскольку скорость является производной величиной, ее единица измерения в СИ определяется на основе единиц расстояния и времени. Подставляя единицы измерения в формулу скорости, получаем: $[v] = \frac{[s]}{[t]} = \frac{м}{с}$

Таким образом, основной единицей измерения скорости в системе СИ является метр в секунду.

Ответ: единица скорости в СИ — метр в секунду ($м/с$).

4. Скорость — величина векторная. Что это значит?

Утверждение о том, что скорость является векторной величиной, означает, что для её полного и однозначного описания необходимо знать две её характеристики:

1. Модуль (или числовое значение) — это то, что в быту мы обычно и называем скоростью. Модуль показывает, насколько быстро движется тело, и измеряется, например, в метрах в секунду (м/с) или километрах в час (км/ч). Это скалярная часть вектора.
2. Направление — это линия в пространстве, вдоль которой происходит движение в данный момент времени. Например: на север, вверх, по касательной к траектории.

В физике строго различают понятие скорости (как скалярной величины, модуля вектора) и вектора скорости. Вектор скорости обычно обозначают символом со стрелкой, например, $\vec{v}$, а его модуль — тем же символом без стрелки, $v$, или как модуль вектора, $|\vec{v}|$.

Рассмотрим несколько примеров, чтобы понять важность этого различия:

• Два поезда отправляются из одного города. Оба движутся со скоростью 80 км/ч. Однако один едет на запад, а другой — на восток. Их модули скоростей равны ($v_1 = v_2 = 80$ км/ч), но так как направления движения противоположны, их векторы скоростей различны ($\vec{v_1} \neq \vec{v_2}$). Если не учитывать направление, описание движения будет неполным.
• Автомобиль движется по круговому перекрестку. Его спидометр может показывать постоянное значение, например, 40 км/ч. Это означает, что модуль его скорости постоянен. Однако направление его движения непрерывно меняется в каждой точке траектории. Следовательно, его вектор скорости постоянно изменяется. Именно это изменение вектора скорости (даже при постоянном модуле) является причиной возникновения центростремительного ускорения.

Таким образом, отнесение скорости к векторным величинам является фундаментальным, так как позволяет точно описывать и предсказывать траекторию движения тел, особенно при сложных движениях, сложении скоростей или изучении причин изменения движения (ускорений).

Ответ:

Это значит, что скорость как физическая величина имеет не только числовое значение (модуль), которое показывает, как быстро движется тело, но и направление в пространстве. Для полного описания движения необходимо указать обе эти характеристики.

5. По какой формуле определяют среднюю скорость тела при неравномерном движении?

Скорость — величина векторная. Что это значит?

Утверждение, что скорость — это векторная величина, означает, что для ее полного описания недостаточно знать только ее числовое значение (модуль), но необходимо также указать ее направление в пространстве. Физические величины делятся на скалярные и векторные. Скалярные величины характеризуются только числовым значением. Примеры: масса, температура, время, пройденный путь. Например, "масса тела 5 кг". Векторные величины характеризуются как числовым значением (модулем), так и направлением. Примеры: сила, ускорение, перемещение и скорость. Модуль скорости — это то, что мы в быту называем быстротой движения. Например, чтобы полностью описать скорость автомобиля, нужно сказать не просто "автомобиль движется со скоростью 60 км/ч", а "автомобиль движется со скоростью 60 км/ч на север".
Ответ: Это значит, что скорость характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением в пространстве.

5. По какой формуле определяют среднюю скорость тела при неравномерном движении?

При неравномерном движении, то есть движении с переменной скоростью, средняя (путевая) скорость определяется как отношение всего пройденного телом пути ко всему времени движения. Формула для расчета средней скорости: $v_{ср} = \frac{S_{общ}}{t_{общ}}$ где $v_{ср}$ — средняя скорость, $S_{общ}$ — весь пройденный путь, а $t_{общ}$ — всё время, за которое этот путь был пройден. Если тело прошло несколько участков пути ($S_1, S_2, ..., S_n$) за соответствующие промежутки времени ($t_1, t_2, ..., t_n$), то общий путь равен сумме путей на всех участках ($S_{общ} = S_1 + S_2 + ... + S_n$), а общее время — сумме времен ($t_{общ} = t_1 + t_2 + ... + t_n$).
Ответ: Среднюю скорость при неравномерном движении определяют по формуле $v_{ср} = \frac{S_{общ}}{t_{общ}}$, где $S_{общ}$ — весь пройденный путь, а $t_{общ}$ — всё время движения.

6. Какую скорость имеют в виду, говоря о скорости автомобиля?

Когда говорят о скорости автомобиля в определенный момент времени (например, "автомобиль едет со скоростью 90 км/ч"), имеют в виду его мгновенную скорость. Мгновенная скорость — это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории. Именно мгновенную скорость показывает прибор в автомобиле — спидометр. Она характеризует, насколько быстро движется автомобиль именно сейчас. В отличие от средней скорости, которая характеризует движение на всем участке пути в целом, мгновенная скорость может постоянно меняться во время движения (при разгоне, торможении или поворотах).
Ответ: Говоря о скорости автомобиля, имеют в виду его мгновенную скорость.

6. Какую скорость имеют в виду, говоря о скорости автомобиля между двумя пунктами; скорости пули в момент вылета из ствола?

скорости автомобиля между двумя пунктами

Говоря о скорости автомобиля на протяженном участке пути между двумя пунктами, обычно имеют в виду среднюю скорость. Движение автомобиля на таком участке, как правило, неравномерное: он может разгоняться, тормозить, останавливаться (например, на светофорах или в пробках). Его скорость в каждый конкретный момент времени (мгновенная скорость) постоянно меняется. Поэтому для общей характеристики движения на всем пути используют среднюю скорость, которая равна отношению всего пройденного пути ко всему затраченному времени.

Ответ: среднюю скорость.

скорости пули в момент вылета из ствола

Когда речь идет о скорости пули в конкретный момент времени, например, «в момент вылета из ствола», имеется в виду мгновенная скорость. Мгновенная скорость — это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории. В данном случае нас интересует именно значение скорости в этот определенный, очень короткий момент времени, а не среднее значение скорости на каком-либо отрезке полета.

Ответ: мгновенную скорость.

Используя формулу для расчёта V cp, докажите, что единица средней скорости в СИ — метр в секунду.

Решение

Средняя скорость $v_{ср}$ — это физическая величина, которая определяется как отношение всего пройденного пути $S$ ко всему промежутку времени $t$, за который этот путь был пройден. Формула для расчёта средней скорости имеет вид:

$v_{ср} = \frac{S}{t}$

Для того чтобы доказать, что единица средней скорости в Международной системе единиц (СИ) — это метр в секунду, необходимо проанализировать единицы измерения физических величин, которые входят в эту формулу.

В системе СИ приняты следующие основные единицы:

1. Единица измерения расстояния, или пути $S$, — это метр (м).

2. Единица измерения времени $t$ — это секунда (с).

Для определения единицы измерения производной величины (в данном случае, средней скорости) необходимо выполнить те же математические действия с единицами измерения, что и с самими величинами в формуле. Будем использовать квадратные скобки $[...]$ для обозначения единицы измерения физической величины.

Единица измерения средней скорости $[v_{ср}]$ будет равна отношению единицы измерения пути $[S]$ к единице измерения времени $[t]$:

$[v_{ср}] = \frac{[S]}{[t]}$

Теперь подставим в это выражение единицы измерения из системы СИ:

$[v_{ср}] = \frac{м}{с}$

Таким образом, на основе определяющей формулы мы доказали, что единица измерения средней скорости в системе СИ является метром в секунду (м/с).

Ответ: Согласно формуле для расчёта средней скорости $v_{ср} = \frac{S}{t}$, её единица измерения в СИ определяется как отношение единицы измерения пути (метр, м) к единице измерения времени (секунда, с). Следовательно, единица измерения средней скорости в СИ — это метр в секунду ($\frac{м}{с}$).