Номер 22, страница 72, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 7. Второй закон Ньютона - номер 22, страница 72.

Условие.

22. На рисунках 7.9, а–в изображены векторы скорости тела и ускорения шара. Перенесите рисунки в тетрадь и укажите на них направление равнодействующей сил, приложенных к шару.

Рис. 7.9

Решение.

Решение

Для определения направления равнодействующей силы, приложенной к шару, воспользуемся вторым законом Ньютона. Этот закон устанавливает прямую связь между равнодействующей силой $ \vec{F} $, действующей на тело, массой тела $ m $ и его ускорением $ \vec{a} $.

Формула второго закона Ньютона в векторной форме выглядит так:

$ \vec{F} = m \cdot \vec{a} $

Из этой формулы следует, что вектор равнодействующей силы $ \vec{F} $ всегда сонаправлен вектору ускорения $ \vec{a} $, так как масса $ m $ является скалярной и всегда положительной величиной. Направление вектора скорости $ \vec{v} $ при этом не влияет на направление силы, а лишь указывает направление движения тела в данный момент времени.

Таким образом, чтобы найти направление равнодействующей силы для каждого случая, достаточно определить направление вектора ускорения $ \vec{a} $ на рисунке.

а

На рисунке а вектор ускорения $ \vec{a} $ направлен вертикально вниз. Следовательно, равнодействующая сила $ \vec{F} $, приложенная к шару, также направлена вертикально вниз. Вектор скорости направлен вверх, что означает, что тело движется равнозамедленно (например, шар, подброшенный вверх).

Ответ: Равнодействующая сила направлена вертикально вниз.

б

На рисунке б вектор ускорения $ \vec{a} $ направлен вертикально вверх. Соответственно, равнодействующая сила $ \vec{F} $ также направлена вертикально вверх. Вектор скорости направлен горизонтально, перпендикулярно вектору ускорения. Это приведет к искривлению траектории движения шара вверх.

Ответ: Равнодействующая сила направлена вертикально вверх.

в

На рисунке в вектор ускорения $ \vec{a} $ направлен вертикально вниз. Следовательно, и равнодействующая сила $ \vec{F} $ направлена вертикально вниз. Такая ситуация характерна для движения тела, брошенного под углом к горизонту, в поле силы тяжести (например, на участке подъема).

Ответ: Равнодействующая сила направлена вертикально вниз.