Номер 10, страница 24, часть 2 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Боков П. Ю., Вишнякова Е. А.

Тип: рабочая тетрадь

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Часть: 2

Цвет обложки: синий

ISBN: 978-5-09-098826-1 (ч.1) 978-5-09-098880-3 (ч.2) 978-5-09-098881-0 (ч.3)

Популярные ГДЗ в 9 классе

Часть 2. Глава 4. Механическая работа. Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Параграф 26. Кинетическая энергия - номер 10, страница 24.

№10 (с. 24)
Условие. №10 (с. 24)
скриншот условия
Физика, 9 класс рабочая тетрадь, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Боков Павел Юрьевич, Вишнякова Екатерина Анатольевна, издательство Просвещение, Москва, 2021, Часть 2, страница 24, номер 10, Условие Физика, 9 класс рабочая тетрадь, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Боков Павел Юрьевич, Вишнякова Екатерина Анатольевна, издательство Просвещение, Москва, 2021, Часть 2, страница 24, номер 10, Условие (продолжение 2)

10. Разогнавшись до скорости $\vec{v}$, ученик 9 класса массой $\text{M}$ начинает скользить по горизонтальной ледяной дорожке. Определите максимальное расстояние, которое он сможет преодолеть, если коэффициент трения его обуви о лёд равен $\mu$.

Решение.

Шаг 0. _______________.

Шаг 1. _______________.

Шаг 2. _______________.

Шаг 3. _______________.

Шаг 4. _______________.

Шаг 5.

Шаг 6.

Ответ: _______________.

Решение. №10 (с. 24)

Дано:

Масса ученика: $M$

Начальная скорость: $\vec{v}$ (модуль скорости $v$)

Коэффициент трения: $\mu$


Найти:

Максимальное расстояние: $S$


Решение:

Шаг 0. Определим силы, действующие на ученика во время скольжения. На него действуют: сила тяжести $M\vec{g}$, направленная вертикально вниз; сила нормальной реакции опоры $\vec{N}$, направленная вертикально вверх; и сила трения скольжения $\vec{F}_{тр}$, направленная горизонтально против движения. Так как ученик скользит по инерции, сила тяги отсутствует.

Шаг 1. Применим второй закон Ньютона. Выберем систему координат, в которой ось OY направлена вертикально вверх, а ось OX — по направлению начального движения ученика. Поскольку по вертикали движение отсутствует, проекция ускорения на ось OY равна нулю ($a_y = 0$). Запишем уравнение второго закона Ньютона для оси OY:
$\sum F_y = N - Mg = Ma_y = 0$
Из этого уравнения находим силу нормальной реакции опоры:
$N = Mg$

Шаг 2. Теперь запишем второй закон Ньютона для оси OX. Вдоль этой оси на ученика действует только сила трения, направленная в сторону, противоположную движению (и оси OX). Поэтому ее проекция на ось OX отрицательна.
$\sum F_x = -F_{тр} = Ma_x$
Здесь $a_x$ — проекция ускорения на ось движения. Так как сила трения вызывает торможение, ускорение направлено против скорости, и его проекция отрицательна: $a_x = -a$, где $a$ — модуль ускорения.
$-F_{тр} = M(-a) \Rightarrow F_{тр} = Ma$

Шаг 3. Сила трения скольжения определяется по формуле:
$F_{тр} = \mu N$
где $\mu$ — коэффициент трения, $N$ — сила нормальной реакции опоры.

Шаг 4. Найдем ускорение ученика. Для этого подставим выражение для силы реакции опоры $N$ из Шага 1 в формулу силы трения из Шага 3:
$F_{тр} = \mu(Mg) = \mu Mg$
Теперь приравняем полученное выражение для силы трения к выражению из Шага 2:
$Ma = \mu Mg$
Сократив массу $M$ с обеих сторон уравнения, получаем модуль ускорения (замедления):
$a = \mu g$

Шаг 5. Для нахождения максимального расстояния, которое проедет ученик до полной остановки, воспользуемся кинематической формулой для равноускоренного (в данном случае, равнозамедленного) движения, которая связывает перемещение, начальную и конечную скорости, и ускорение:
$S = \frac{v_k^2 - v_0^2}{2a_x}$
В нашем случае: начальная скорость $v_0 = v$; конечная скорость $v_k = 0$ (так как ученик останавливается); проекция ускорения на ось движения $a_x = -a = -\mu g$.

Шаг 6. Подставим значения в формулу из Шага 5 и вычислим искомое расстояние $S$:
$S = \frac{0^2 - v^2}{2(-\mu g)} = \frac{-v^2}{-2\mu g}$
$S = \frac{v^2}{2\mu g}$


Ответ: Максимальное расстояние, которое сможет преодолеть ученик, равно $S = \frac{v^2}{2\mu g}$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 10 расположенного на странице 24 для 2-й части к рабочей тетради 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №10 (с. 24), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Боков (Павел Юрьевич), Вишнякова (Екатерина Анатольевна), 2-й части ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.