Номер 6, страница 67 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

6*. Может ли тело, на которое действует одна сила, двигаться без ускорения; находиться в покое? Ответ поясните.

Решение

Для ответа на этот вопрос следует обратиться ко второму закону Ньютона. Этот закон устанавливает связь между силой, действующей на тело, его массой и ускорением. Он гласит, что равнодействующая всех сил, приложенных к телу, $\vec{F}_{net}$ равна произведению массы тела $m$ на сообщаемое этой силой ускорение $\vec{a}$: $ \vec{F}_{net} = m\vec{a} $. В условии задачи сказано, что на тело действует только одна сила $\vec{F}$. Это означает, что равнодействующая всех сил равна этой единственной силе: $\vec{F}_{net} = \vec{F}$. Таким образом, второй закон Ньютона для данного случая принимает вид: $ \vec{F} = m\vec{a} $.

двигаться без ускорения

Движение без ускорения означает, что вектор ускорения тела равен нулю: $\vec{a} = 0$. Подставив это в формулу второго закона Ньютона, получим, что равнодействующая сила также должна быть равна нулю: $ \vec{F}_{net} = m \cdot 0 = 0 $. Поскольку в нашем случае равнодействующая сила — это единственная действующая на тело сила $\vec{F}$, то для движения без ускорения она должна быть равна нулю ($ \vec{F}=0 $). Однако, если в условии говорится, что на тело "действует одна сила", то подразумевается, что эта сила не равна нулю. Если сила $\vec{F}$ не равна нулю, а масса тела $m$ — положительная величина, то ускорение $\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}$ также не будет равно нулю. Следовательно, тело, на которое действует одна ненулевая сила, не может двигаться без ускорения.

Ответ: Нет, тело, на которое действует одна сила, не может двигаться без ускорения.

находиться в покое

Состояние покоя — это частный случай движения, при котором скорость тела постоянна и равна нулю. Следовательно, ускорение тела в состоянии покоя также равно нулю: $\vec{a} = 0$. Как было показано в предыдущем пункте, для нулевого ускорения необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю. Если на тело действует одна ненулевая сила, она не скомпенсирована, и, согласно второму закону Ньютона, она обязательно сообщит телу ускорение. Таким образом, тело не сможет находиться в покое.

Ответ: Нет, тело, на которое действует одна сила, не может находиться в покое.