Номер 28, страница 293 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 28, страница 293.

Условие.

28. Может ли тело двигаться в сторону, противоположную направлению действия силы? Что при этом будет происходить с его скоростью? В какую сторону будет направлено его ускорение? Могут ли скорость и ускорение тела всё время быть направленными в противоположные стороны?

Решение.

Может ли тело двигаться в сторону, противоположную направлению действия силы?
Да, тело может двигаться в сторону, противоположную направлению действия равнодействующей силы. Это происходит, когда тело обладает начальной скоростью, направленной в одну сторону, а сила, действующая на него, направлена в противоположную. Классический пример — тело, брошенное вертикально вверх. Сила тяжести направлена вниз, к Земле, а тело некоторое время движется вверх. Другой пример — торможение любого транспортного средства. Сила торможения (сила трения) направлена против движения, но тело продолжает двигаться вперед, замедляя свою скорость.

Ответ: Да, может.

Что при этом будет происходить с его скоростью?
Когда сила направлена противоположно скорости, она совершает отрицательную работу, что приводит к уменьшению кинетической энергии тела. Следовательно, модуль скорости тела будет уменьшаться. Такое движение является замедленным. Скорость будет уменьшаться до тех пор, пока не станет равной нулю. Если сила не прекратит свое действие, тело начнет двигаться в направлении силы, и модуль его скорости начнет увеличиваться.

Ответ: Модуль скорости тела будет уменьшаться.

В какую сторону будет направлено его ускорение?
Согласно второму закону Ньютона, вектор ускорения $\vec{a}$ всегда сонаправлен с вектором равнодействующей силы $\vec{F}$, действующей на тело ($\vec{F} = m\vec{a}$). Так как масса $ m $ является положительной скалярной величиной, направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора силы. Таким образом, ускорение будет направлено в ту же сторону, что и сила, то есть противоположно направлению движения (скорости).

Ответ: Ускорение будет направлено в ту же сторону, что и действующая сила.

Могут ли скорость и ускорение тела всё время быть направленными в противоположные стороны?
Нет, скорость и ускорение тела не могут быть направлены в противоположные стороны в течение неограниченного времени. Такая ситуация (замедленное движение) возможна только до тех пор, пока тело не остановится (его скорость не станет равной нулю). В момент остановки, если сила продолжает действовать, тело начнет двигаться в направлении ускорения (силы). С этого момента векторы скорости и ускорения будут направлены в одну сторону, и движение станет ускоренным. Таким образом, период, когда скорость и ускорение направлены в противоположные стороны, ограничен моментом остановки тела.

Ответ: Нет, не могут.