Номер 4, страница 91 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 2. Динамика. Параграф 14. Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона. Решение задач о движении взаимодействующих тел. Вопросы - номер 4, страница 91.

Условие.

4. Какой дополнительный шаг появляется при решении задачи динамики о движении взаимодействующих тел по сравнению с задачей о динамике движения одного тела?

Решение.

При решении задачи о динамике движения одного тела применяется второй закон Ньютона. Для этого тела составляется одно векторное уравнение $\sum \vec{F} = m\vec{a}$, где $\sum \vec{F}$ — это равнодействующая всех внешних сил, приложенных к телу.

При решении задачи о движении системы взаимодействующих тел алгоритм усложняется. Появляется несколько взаимосвязанных дополнительных шагов:

1. Необходимо рассмотреть каждое тело системы по отдельности и составить уравнение второго закона Ньютона для каждого из них. В эти уравнения будут входить не только внешние силы (действующие на систему извне), но и внутренние силы — силы, с которыми тела системы действуют друг на друга.

2. Появляется ключевой дополнительный шаг — применение третьего закона Ньютона. Этот закон устанавливает связь между внутренними силами. Согласно ему, силы взаимодействия между двумя телами равны по модулю и противоположны по направлению. Например, для двух тел сила действия первого тела на второе ($\vec{F}_{12}$) и сила действия второго тела на первое ($\vec{F}_{21}$) связаны соотношением:

$\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$

Это позволяет связать уравнения движения, записанные для разных тел, в единую систему уравнений.

3. Часто также требуется установить кинематическую связь между телами, то есть найти соотношение между их ускорениями (например, если тела связаны нерастяжимой нитью или движутся как одно целое, их ускорения будут одинаковы).

Таким образом, вместо анализа одного тела и одного уравнения, мы анализируем систему тел, составляя для них систему уравнений, связанных через третий закон Ньютона и кинематические условия.

Ответ: Дополнительный шаг заключается в необходимости составлять уравнение второго закона Ньютона для каждого тела в системе, а затем применять третий закон Ньютона для установления связи между внутренними силами взаимодействия, объединяя таким образом все уравнения в единую систему для совместного решения.