Номер 6, страница 12 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 2. Законы Ньютона. Вариант 1 - номер 6, страница 12.

Условие.

6* После удара мяч полетел вертикально вверх. Изменяются ли во время полёта модуль скорости мяча и модуль равнодействующей сил, действующих на мяч? Если да, то как? Подберите цифру к каждой букве, обозначающей физическую величину, и заполните таблицу, приведённую в задании. Сопротивление воздуха не учитывайте.

А. Модуль скорости мяча.

Б. Модуль равнодействующей сил, действующих на мяч.

1. Увеличивается, затем уменьшается.

2. Уменьшается, затем увеличивается.

3. Не изменяется.

А Б

Решение.

Решение

Рассмотрим две фазы полёта мяча после удара, пренебрегая сопротивлением воздуха: движение вверх и движение вниз.

А. Модуль скорости мяча.

Когда мяч летит вертикально вверх, на него действует только сила тяжести, направленная вниз. Это создаёт ускорение свободного падения $g$, также направленное вниз. Поскольку вектор скорости направлен вверх, а вектор ускорения — вниз, движение является равнозамедленным. Модуль скорости мяча уменьшается от начального значения до нуля в наивысшей точке траектории.

После достижения наивысшей точки мяч начинает падать. Теперь его скорость направлена вниз, совпадая по направлению с ускорением свободного падения $g$. Движение становится равноускоренным, и модуль скорости мяча увеличивается от нуля.

Таким образом, за всё время полёта модуль скорости мяча сначала уменьшается, а затем увеличивается. Этому описанию соответствует вариант 2.

Ответ: 2

Б. Модуль равнодействующей сил, действующих на мяч.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила $F_{равн}$ равна произведению массы тела $m$ на его ускорение $a$: $F_{равн} = ma$.

После удара, на протяжении всего полёта (и вверх, и вниз), единственной силой, действующей на мяч (поскольку сопротивление воздуха не учитывается), является сила тяжести $F_т = mg$. Следовательно, равнодействующая сила постоянна и равна силе тяжести: $F_{равн} = F_т$.

Ускорение мяча в любой момент времени равно ускорению свободного падения $a = g$. Так как масса мяча $m$ и ускорение свободного падения $g$ являются постоянными величинами, то модуль равнодействующей силы $|F_{равн}| = mg$ также остаётся постоянным в течение всего полёта. Этому описанию соответствует вариант 3.

Ответ: 3

Заполненная таблица выглядит следующим образом:

А	Б
2	3