Номер 3, страница 19 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 1. Методы изучения механического движения и взаимодействия тел. Параграф 2. Решение основной задачи механики для движения тела под действием силы тяжести. Задания и упражнения - номер 3, страница 19.

Условие.

3. Как направлен вектор начальной скорости тела, если траектория его движения:

а) вертикальная прямая;

б) парабола?

Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение.

а) вертикальная прямая

Движение тела в поле тяжести Земли (пренебрегая сопротивлением воздуха) происходит с постоянным ускорением свободного падения $\vec{g}$, которое всегда направлено вертикально вниз. Если траектория движения тела — это вертикальная прямая, значит, у тела отсутствует горизонтальная составляющая скорости в любой момент времени. Это возможно только в том случае, если вектор начальной скорости $\vec{v_0}$ не имеет горизонтальной составляющей, то есть направлен строго по вертикали (вверх или вниз). Также этот случай включает в себя начало движения из состояния покоя, когда начальная скорость равна нулю ($\vec{v_0} = 0$).

Ответ: Вектор начальной скорости направлен вертикально (вверх или вниз) или равен нулю.

б) парабола

Траектория движения тела, брошенного в поле тяжести, является параболой в том случае, когда его движение можно разложить на два независимых: равномерное прямолинейное движение по горизонтали и равноускоренное движение по вертикали. Такое движение возникает, когда вектор начальной скорости $\vec{v_0}$ не коллинеарен вектору ускорения свободного падения $\vec{g}$. Так как $\vec{g}$ направлен вертикально, для получения параболической траектории вектор начальной скорости $\vec{v_0}$ должен иметь как вертикальную, так и ненулевую горизонтальную составляющую. Это означает, что он должен быть направлен под углом к вертикали, который не равен 0° или 180°.

Ответ: Вектор начальной скорости направлен под углом к вертикали, отличным от 0° и 180°.