Ответьте на вопросы, страница 52 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему по значению путевой скорости нельзя определять перемещение тела, движущегося криволинейно?

2. Верно ли утверждение: «перемещение тела не может превышать пройденный телом путь»?

3. Почему необходимо вводить понятие средней скорости?

1. Почему по значению путевой скорости нельзя определять перемещение тела, движущегося криволинейно?

Перемещение – это векторная величина, которая характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. Перемещение представляет собой вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела. Путевая скорость, в свою очередь, является скалярной величиной. Она показывает, какой путь проходит тело за единицу времени, но не содержит информации о направлении движения. При криволинейном движении направление скорости тела постоянно изменяется. Зная только значение путевой скорости в каждый момент времени, мы можем рассчитать пройденный путь (длину траектории), но не можем определить направление вектора перемещения и его модуль, так как для этого необходимо знать начальное и конечное положение тела в пространстве.

Ответ: Потому что путевая скорость является скалярной величиной и не содержит информации о направлении движения, в то время как перемещение – это векторная величина, для определения которой необходимо знать и модуль, и направление.

2. Верно ли утверждение: «перемещение тела не может превышать пройденный телом путь»?

Данное утверждение верно. Пройденный путь ($\text{S}$) – это длина траектории, по которой двигалось тело. Это скалярная величина. Перемещение ($|\Delta\vec{r}|$) – это модуль вектора, соединяющего начальную и конечную точки траектории. По определению, кратчайшее расстояние между двумя точками – это длина прямой, соединяющей эти точки. Модуль перемещения как раз и равен длине этой прямой. Путь же равен длине траектории, которая может быть кривой линией. Длина любой кривой линии между двумя точками не может быть меньше длины отрезка прямой, соединяющего те же точки. Равенство модуля перемещения и пройденного пути достигается только в одном случае: когда тело движется прямолинейно и в одном направлении. Во всех остальных случаях, включая криволинейное движение или движение с возвратом, пройденный путь будет строго больше модуля перемещения. Таким образом, всегда выполняется соотношение: $|\Delta\vec{r}| \le S$.

Ответ: Да, утверждение верно. Модуль перемещения может быть равен пройденному пути (при прямолинейном движении в одну сторону) или быть меньше него, но никогда не может его превышать.

3. Почему необходимо вводить понятие средней скорости?

В реальной жизни тела редко движутся с постоянной скоростью (равномерно). Чаще всего их движение неравномерно: скорость меняется со временем (например, автомобиль разгоняется, тормозит, останавливается). Мгновенная скорость описывает движение тела только в конкретный момент времени или в конкретной точке траектории. Чтобы охарактеризовать все неравномерное движение целиком, одной лишь мгновенной скорости недостаточно. Понятие средней скорости вводится для того, чтобы иметь возможность описать все движение в целом одной величиной. Средняя путевая скорость, например, определяется как отношение всего пройденного пути ко всему времени движения ($v_{ср} = S / t$). Она показывает, с какой постоянной скоростью должно было бы двигаться тело, чтобы пройти тот же путь за то же самое время. Это очень удобная и практичная характеристика для оценки всего процесса движения, например, для расчета времени поездки или сравнения быстроты прохождения разных участков пути.

Ответ: Понятие средней скорости необходимо для характеристики неравномерного движения в целом, так как мгновенная скорость описывает движение лишь в отдельный момент времени и не дает представления обо всем процессе.