Номер 3, страница 129, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Основы статики. Параграф 29. Равновесие твёрдого тела. Вопросы и задания - номер 3, страница 129.

Условие.

3. Обязательно ли тело, находящееся в равновесии, покоится?

Решение.

3. Обязательно ли тело, находящееся в равновесии, покоится?

Нет, не обязательно. Тело, находящееся в равновесии, не обязательно должно покоиться. Чтобы понять почему, обратимся к определению равновесия и второму закону Ньютона.

Состояние равновесия тела в механике определяется двумя условиями:

1. Векторная сумма всех внешних сил, действующих на тело, равна нулю. Это условие равновесия для поступательного движения.
$ \sum \vec{F} = 0 $

2. Сумма моментов всех внешних сил относительно любой оси равна нулю. Это условие равновесия для вращательного движения.
$ \sum \vec{M} = 0 $

Рассмотрим первое условие и его связь с движением. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:
$ \sum \vec{F} = m\vec{a} $

Если тело находится в равновесии, то $ \sum \vec{F} = 0 $. Из этого следует, что и ускорение тела также равно нулю:
$ m\vec{a} = 0 \implies \vec{a} = 0 $

Ускорение – это величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Если ускорение равно нулю, это означает, что скорость тела не изменяется с течением времени, то есть она постоянна ($ \vec{v} = \text{const} $). Это возможно в двух случаях:

1. Скорость тела равна нулю ($ \vec{v} = 0 $), и тело покоится. Это состояние называется статическим равновесием. Например, книга, лежащая на столе.

2. Скорость тела постоянна и отлична от нуля ($ \vec{v} = \text{const} \neq 0 $). В этом случае тело движется прямолинейно и равномерно. Это состояние называется динамическим равновесием. Например, парашютист, спускающийся с установившейся постоянной скоростью, или автомобиль, едущий по прямой с постоянной скоростью.

Таким образом, состояние покоя — это лишь частный случай равновесия.

Ответ: Нет, не обязательно. Тело, находящееся в равновесии, может либо покоиться (статическое равновесие), либо двигаться прямолинейно и равномерно с постоянной скоростью (динамическое равновесие).