Номер 9.16, страница 48 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

IX. Основы динамики - номер 9.16, страница 48.

Условие.

9.16 О ветровое стекло мотоцикла ударился майский жук. Сравните силы, действующие на жука и на мотоцикл.

Решение.

Решение

В момент столкновения майского жука с ветровым стеклом мотоцикла на оба тела действуют силы взаимодействия. Для описания этих сил применяется третий закон Ньютона.

Третий закон Ньютона гласит: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Пусть сила, с которой ветровое стекло мотоцикла действует на жука, — это $\vec{F}_{м \to ж}$, а сила, с которой жук действует на стекло мотоцикла, — это $\vec{F}_{ж \to м}$. Согласно третьему закону Ньютона:

$\vec{F}_{м \to ж} = - \vec{F}_{ж \to м}$

Это векторное равенство означает, что силы равны по величине (модулю) и направлены в противоположные стороны.

$|\vec{F}_{м \to ж}| = |\vec{F}_{ж \to м}|$

Таким образом, модули сил, действующих на жука и на мотоцикл, одинаковы.

Кажущееся противоречие (жук расплющивается, а мотоцикл почти не меняет своей скорости) объясняется вторым законом Ньютона ($a = F/m$). Поскольку масса жука ($m_{ж}$) несоизмеримо меньше массы мотоцикла ($m_{м}$), то ускорение, которое получает жук, будет во столько же раз больше ускорения мотоцикла:

$a_{ж} = F/m_{ж}$

$a_{м} = F/m_{м}$

Так как $m_{ж} \ll m_{м}$, то $a_{ж} \gg a_{м}$. Огромное ускорение приводит к разрушению жука, в то время как незначительное изменение скорости мотоцикла остается незамеченным.

Ответ: Силы, действующие на жука и на мотоцикл, равны по модулю и противоположны по направлению.