Номер 3, страница 6, часть 1 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 1. Кинематика. Параграф 1. Способы описания механического движения. Системы отсчёта - номер 3, страница 6.

Условие.

3. Вставьте пропущенные слова (прямолинейно, криволинейно).

Мальчик стоит в движущемся по горизонтальной дороге с постоянной скоростью вагоне (рис. 3) и отпускает маленький шарик, который после этого совершает свободное падение. Вплоть до момента удара о пол вагона в системе отсчёта, связанной с вагоном, шарик будет двигаться __________, а в системе отсчёта, связанной с поверхностью Земли, __________.

Нарисуйте примерный вид траекторий шарика в системах отсчёта, связанных с Землёй ($\text{XY}$) и с вагоном ($X'Y'$). Ось $\text{X}$ совпадает с направлением скорости вагона, а ось $\text{Y}$ направлена вертикально вверх. Оси $X'$ и $Y'$ системы отсчёта, связанной с вагоном, параллельны осям $\text{X}$ и $\text{Y}$.

Рис. 3

Решение.

Вставьте пропущенные слова (прямолинейно, криволинейно).

В системе отсчета, связанной с вагоном (X’Y’), шарик в начальный момент времени покоится. После того как его отпускают, на него действует только сила тяжести, направленная вертикально вниз. Следовательно, шарик будет двигаться вертикально вниз с ускорением свободного падения $g$. Его траектория будет представлять собой прямую линию. Таким образом, движение будет прямолинейным.

В системе отсчета, связанной с Землей (XY), в начальный момент времени шарик имеет горизонтальную скорость, равную скорости вагона $v_x$, и нулевую вертикальную скорость. После того как его отпускают, он продолжает двигаться по инерции с постоянной скоростью $v_x$ в горизонтальном направлении и одновременно начинает падать с ускорением свободного падения $g$ в вертикальном направлении. Сложение этих двух движений (равномерного по горизонтали и равноускоренного по вертикали) дает в качестве траектории параболу. Таким образом, движение будет криволинейным.

Вплоть до момента удара о пол вагона в системе отсчёта, связанной с вагоном, шарик будет двигаться прямолинейно, а в системе отсчёта, связанной с поверхностью Земли, – криволинейно.

Ответ: прямолинейно, криволинейно.

Нарисуйте примерный вид траекторий шарика в системах отсчёта, связанных с Землёй (XY) и с вагоном (X’Y’).

В системе отсчета, связанной с вагоном (X’Y’), траектория шарика — это вертикальный отрезок прямой, так как шарик падает строго вниз.

Траектория в системе отсчета вагона (X'Y')

В системе отсчета, связанной с Землей (XY), траектория шарика — это ветвь параболы, направленная вниз.

Траектория в системе отсчета Земли (XY)

Ответ: В системе отсчета вагона (X’Y’) траектория является вертикальной прямой линией. В системе отсчета Земли (XY) траектория является параболой.