Номер 4, страница 86 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

4. Как движутся тела под воздействием другого тела?

4. Воздействие одного тела на другое в физике описывается понятием силы. Когда одно тело действует на другое, оно прикладывает к нему силу. Эта сила заставляет второе тело изменять свое состояние движения, то есть изменять свою скорость. Изменение скорости (как по величине, так и по направлению) называется ускорением. Характер движения тела под действием другого тела определяется тремя основными законами механики, сформулированными Исааком Ньютоном.

Первый закон Ньютона (закон инерции) гласит, что если на тело не действуют другие тела (или их действия скомпенсированы, то есть суммарная сила равна нулю), то тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Это означает, что для изменения скорости тела необходимо внешнее воздействие (сила).

Второй закон Ньютона количественно описывает, как именно сила изменяет движение. Ускорение $ \vec{a} $, которое приобретает тело, прямо пропорционально равнодействующей (суммарной) силе $ \vec{F} $, приложенной к телу, и обратно пропорционально массе тела $\ ext{m}$. Направление ускорения совпадает с направлением силы. Математически это выражается формулой: $ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $ или $ \vec{F} = m\vec{a} $. Из этого закона следует, что, во-первых, чем больше сила, приложенная к телу, тем больше его ускорение, и, во-вторых, чем больше масса тела, тем меньше будет его ускорение при той же силе. Масса является мерой инертности тела.

Третий закон Ньютона описывает само взаимодействие. Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, всегда равны по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти тела. Это выражается формулой $ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $, где $ \vec{F}_{12} $ – сила, действующая на первое тело со стороны второго, а $ \vec{F}_{21} $ – сила, действующая на второе тело со стороны первого. Важно, что эти силы приложены к разным телам, поэтому они не компенсируют друг друга. Например, когда Земля притягивает яблоко, яблоко с точно такой же силой притягивает Землю. Но из-за огромной массы Земли её ускорение пренебрежимо мало, в то время как яблоко заметно ускоряется и падает.

Можно привести несколько примеров движения под воздействием другого тела. Свободное падение: тело (например, камень) падает на Землю под действием силы тяжести. Если пренебречь сопротивлением воздуха, сила постоянна, и тело движется с постоянным ускорением $\ ext{g}$. Движение планет: планеты движутся вокруг Солнца под действием силы всемирного тяготения. Эта сила зависит от расстояния, поэтому ускорение планет не постоянно, и они движутся по эллиптическим орбитам. Колебания на пружине: тело, прикрепленное к пружине, испытывает упругую силу, которая зависит от растяжения или сжатия пружины, что приводит к колебательному движению.

Ответ: Под воздействием другого тела (то есть под действием силы) тело изменяет свою скорость — оно движется с ускорением. Ускорение прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе тела (Второй закон Ньютона). В отсутствие воздействия тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения (Первый закон Ньютона). При этом воздействие всегда взаимно: оба тела действуют друг на друга с равными по модулю и противоположными по направлению силами (Третий закон Ньютона).