Номер 5, страница 67 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

5. Могут ли сила и ускорение быть направлены в противоположные стороны? Ответ поясните.

Решение

Для ответа на этот вопрос обратимся ко второму закону Ньютона, который устанавливает связь между силой, действующей на тело, его массой и ускорением, которое тело приобретает под действием этой силы. В векторной форме этот закон записывается как:

$\vec{F} = m \cdot \vec{a}$

В этой формуле:

- $\vec{F}$ — это вектор равнодействующей всех сил, приложенных к телу.

- $m$ — это масса тела, которая является скалярной (не имеющей направления) и всегда положительной величиной ($m > 0$).

- $\vec{a}$ — это вектор ускорения тела.

Данное векторное равенство показывает, что вектор силы $\vec{F}$ получается умножением вектора ускорения $\vec{a}$ на положительное число $m$. Согласно правилам действий с векторами, при умножении вектора на положительный скаляр его направление не изменяется. Из этого следует, что векторы силы $\vec{F}$ и ускорения $\vec{a}$ всегда сонаправлены, то есть направлены в одну и ту же сторону. Они не могут быть направлены в противоположные стороны, так как для этого масса $m$ должна была бы быть отрицательной, что в рамках классической физики невозможно.

Ответ: Нет, сила и ускорение не могут быть направлены в противоположные стороны. Согласно второму закону Ньютона ($\vec{F} = m\vec{a}$), вектор силы и вектор ускорения всегда сонаправлены, поскольку масса $m$ является положительной скалярной величиной.