Номер 10, страница 20, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава I. Кинематика. Параграф 2. Прямолинейное равномерное движение - номер 10, страница 20.

Условие.

10. На рисунке 2.2 изображены четыре графика зависимости $x(t)$ для различных тел. Перенесите графики в тетрадь.

a) На каждом графике обозначьте $x_0$ и укажите знак $v_x$.

б) Поставьте красным цветом галочку возле графиков, которые описывают движение тела в направлении, противоположном направлению оси $\text{x}$.

в) Поставьте синим цветом галочку возле графиков, которые описывают движение тела, траектория которого проходит через начало координат.

г) Поставьте зелёным цветом галочку возле графиков, для которых $x_0$ и $v_x$ имеют одинаковые знаки.

Рис. 2.2

Решение.

а) Начальная координата $x_0$ – это значение координаты $\text{x}$ в момент времени $t=0$, то есть точка пересечения графика с вертикальной осью. Знак проекции скорости $v_x$ определяется по наклону графика: если график идёт вверх (координата $\text{x}$ со временем увеличивается), то $v_x > 0$; если график идёт вниз (координата $\text{x}$ уменьшается), то $v_x < 0$.
- Для графика а: начальная координата отрицательна ($x_0 < 0$), а график идёт вверх, значит, $v_x > 0$.
- Для графика б: начальная координата равна нулю ($x_0 = 0$), а график идёт вниз, значит, $v_x < 0$.
- Для графика в: начальная координата положительна ($x_0 > 0$), а график идёт вниз, значит, $v_x < 0$.
- Для графика г: начальная координата отрицательна ($x_0 < 0$), а график идёт вверх, значит, $v_x > 0$.

Ответ: Для графика а: $x_0 < 0$, $v_x > 0$. Для графика б: $x_0 = 0$, $v_x < 0$. Для графика в: $x_0 > 0$, $v_x < 0$. Для графика г: $x_0 < 0$, $v_x > 0$.

б) Движение тела в направлении, противоположном направлению оси $\text{x}$, означает, что проекция его скорости на эту ось отрицательна, то есть $v_x < 0$. Исходя из анализа в пункте (а), этому условию соответствуют графики, на которых координата $\text{x}$ со временем уменьшается (графики идут вниз).

Ответ: Графики б и в.

в) Траектория тела проходит через начало координат, если в какой-то момент времени его координата $\text{x}$ становится равной нулю. На графике $x(t)$ это соответствует пересечению или касанию оси времени $\text{t}$ (горизонтальной оси).
- График а пересекает ось $\text{t}$ при $t > 0$.
- График б начинается из точки ($t=0$, $x=0$).
- График в пересекает ось $\text{t}$ при $t > 0$.
- График г пересекает ось $\text{t}$ при $t > 0$.
Таким образом, все четыре графика удовлетворяют этому условию.

Ответ: Графики а, б, в, г.

г) Требуется найти графики, для которых знаки начальной координаты $x_0$ и проекции скорости $v_x$ одинаковы. Это означает, что должно выполняться одно из двух условий: либо $x_0 > 0$ и $v_x > 0$, либо $x_0 < 0$ и $v_x < 0$. Физически это означает, что в начальный момент тело движется от начала координат.
Проверим каждый график, используя результаты пункта (а):
- График а: $x_0 < 0$, $v_x > 0$ (знаки разные).
- График б: $x_0 = 0$ (нуль не имеет знака, поэтому условие неприменимо).
- График в: $x_0 > 0$, $v_x < 0$ (знаки разные).
- График г: $x_0 < 0$, $v_x > 0$ (знаки разные).
Ни один из представленных графиков не удовлетворяет данному условию.

Ответ: Таких графиков нет.