Номер 9.1, страница 47 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

IX. Основы динамики - номер 9.1, страница 47.

Условие.

9.1 Почему стоящему в автобусе пассажиру трудно сохранить положение равновесия при резком торможении автобуса?

Решение.

Это явление объясняется фундаментальным свойством всех тел, обладающих массой, — инерцией. Согласно первому закону Ньютона, любое тело стремится сохранить состояние своего покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока внешние силы не изменят это состояние.

Рассмотрим ситуацию поэтапно:

1. До торможения. Когда автобус движется с постоянной скоростью, пассажир, находящийся в нем, движется вместе с автобусом с той же скоростью. Система «автобус-пассажир» находится в состоянии равномерного движения.

2. В момент торможения. Когда водитель резко нажимает на тормоз, на автобус начинает действовать значительная внешняя сила (сила трения в тормозных колодках и сила трения колес о дорогу), которая заставляет его быстро замедляться. Эта сила приложена к автобусу.

3. Реакция пассажира. На тело пассажира эта тормозящая сила напрямую не действует. Его ноги, находящиеся в контакте с полом автобуса, начинают замедляться вместе с ним за счет силы трения покоя. Однако верхняя часть туловища пассажира, по инерции, продолжает двигаться вперед с той скоростью, которая была у автобуса до начала торможения.

В результате возникает ситуация, когда ноги пассажира замедляются, а его тело продолжает движение вперед. Это приводит к наклону вперед и смещению центра тяжести, что и вызывает потерю равновесия. Чтобы не упасть, пассажиру необходимо приложить мышечное усилие (например, ухватившись за поручень или сделав шаг вперед), чтобы создать силу, которая замедлит его тело вместе с автобусом.

Ответ: При резком торможении автобуса стоящему пассажиру трудно сохранить равновесие из-за явления инерции. Его тело по инерции стремится продолжать движение вперед с прежней скоростью, в то время как его ноги, связанные с полом, уже замедлились вместе с автобусом. Это рассогласование в движении частей тела приводит к потере равновесия.