Номер 1, страница 100 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Гравитационные явления. Параграф 23. Движение тела, брошенного вертикально вверх. Вопросы - номер 1, страница 100.

Условие.

1. С каким ускорением движется тело, брошенное вертикально вверх?

Решение.

1. Решение

Когда тело брошено вертикально вверх, после того как оно покинуло руку, единственной силой, действующей на него (если пренебречь сопротивлением воздуха), является сила тяжести. Сила тяжести $\vec{F_т}$ всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение: $\vec{F} = m\vec{a}$. В данном случае единственная сила — это сила тяжести, $\vec{F_т} = m\vec{g}$, где $\vec{g}$ — ускорение свободного падения. Приравнивая эти выражения, получаем:

$ m\vec{a} = m\vec{g} $

Сократив массу $ m $, получаем, что ускорение тела $\vec{a}$ в любой момент времени равно ускорению свободного падения $\vec{g}$.

Ускорение свободного падения — это постоянный вектор, направленный вертикально вниз. Его модуль у поверхности Земли приблизительно равен $ g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 $. Это ускорение не зависит от скорости тела и его направления движения. Оно остается постоянным на протяжении всего полета:

• При движении вверх: скорость тела направлена вверх, а ускорение — вниз. Векторы скорости и ускорения противонаправлены, поэтому модуль скорости уменьшается (тело замедляется).

• В верхней точке траектории: мгновенная скорость тела становится равной нулю, но сила тяжести продолжает действовать, поэтому ускорение тела по-прежнему равно $\vec{g}$ и направлено вниз.

• При движении вниз: скорость тела направлена вниз, и ускорение также направлено вниз. Векторы скорости и ускорения сонаправлены, поэтому модуль скорости увеличивается (тело движется ускоренно).

Таким образом, на всем протяжении полета тело движется с постоянным ускорением.

Ответ: Тело, брошенное вертикально вверх, движется с постоянным ускорением — ускорением свободного падения $\vec{g}$, которое направлено вертикально вниз, а его модуль равен примерно $ 9.8 \, \text{м/с}^2 $.