Номер 6, страница 25 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Кинематика. Параграф 5. Ускорение. Вопросы - номер 6, страница 25.

Условие.

6. Как направлено ускорение при движениях с постоянным ускорением?

Решение.

6. Ускорение ($\vec{a}$) — это векторная физическая величина, которая характеризует быстроту изменения скорости тела. По определению, ускорение равно отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло: $\vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$. Направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости $\Delta \vec{v}$.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе:

$\vec{a} = \frac{\vec{F}_{равн}}{m}$

Из этой фундаментальной формулы следует, что вектор ускорения всегда сонаправлен с вектором равнодействующей силы, действующей на тело. Следовательно, если движение происходит с постоянным ускорением ($\vec{a} = \text{const}$), это означает, что на тело действует постоянная по величине и направлению равнодействующая сила ($\vec{F}_{равн} = \text{const}$).

Взаимное расположение векторов постоянного ускорения и скорости определяет характер движения тела:

1. Прямолинейное движение. Если вектор ускорения $\vec{a}$ направлен вдоль той же прямой, по которой движется тело (т.е. коллинеарен вектору скорости $\vec{v}$), то движение является прямолинейным.
- Если ускорение сонаправлено со скоростью ($\vec{a} \uparrow\uparrow \vec{v}$), то модуль скорости со временем увеличивается. Такое движение называется прямолинейным равноускоренным.
- Если ускорение направлено противоположно скорости ($\vec{a} \uparrow\downarrow \vec{v}$), то модуль скорости уменьшается. Такое движение называется прямолинейным равнозамедленным.

2. Криволинейное движение. Если вектор постоянного ускорения $\vec{a}$ направлен под углом к вектору скорости $\vec{v}$ (не коллинеарен ему), то изменяется не только модуль скорости, но и её направление. Траектория движения в этом случае будет криволинейной (в общем случае — параболой). Классическим примером такого движения является полёт тела, брошенного под углом к горизонту. В этом случае ускорение свободного падения $\vec{g}$ постоянно по величине и направлено вертикально вниз, в то время как вектор скорости тела непрерывно изменяет свое направление.

Таким образом, при движении с постоянным ускорением сам вектор ускорения всегда сохраняет одно и то же направление в пространстве, которое совпадает с направлением постоянной равнодействующей силы.

Ответ: При движении с постоянным ускорением вектор ускорения направлен постоянно в одну и ту же сторону, совпадающую с направлением равнодействующей силы, действующей на тело. Относительно вектора скорости, ускорение может быть направлено: по ходу движения (при равноускоренном прямолинейном движении), против хода движения (при равнозамедленном прямолинейном движении) или под углом к скорости (что приводит к криволинейному движению).