Номер 5, страница 52 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Механические колебания и волны. Параграф 7. Свободные колебания пружинного и математического маятников. Вопросы - номер 5, страница 52.

Условие.

5. На основании какого закона можно утверждать, что модуль ускорения в точке A максимален (см. рис. 40, б)?

Рис. 40

Решение.

5. Утверждение о том, что модуль ускорения в точке А максимален, основывается на втором законе Ньютона.

Согласно этому закону, ускорение тела $\vec{a}$ прямо пропорционально равнодействующей всех сил, приложенных к телу, $\vec{F}_{равн}$, и обратно пропорционально массе тела $\text{m}$:

$ \vec{F}_{равн} = m\vec{a} $

Из этой формулы следует, что модуль ускорения $\text{a}$ прямо пропорционален модулю равнодействующей силы $F_{равн}$. Ускорение будет максимальным там, где равнодействующая сила максимальна. В точке А (точка максимального отклонения маятника от положения равновесия) на шарик действуют сила тяжести $\vec{F_т}$ и сила натяжения нити $\vec{F_{упр}}$. Их векторная сумма $\vec{F}$ является равнодействующей (возвращающей) силой, и в крайних точках траектории, таких как А, её модуль достигает своего наибольшего значения. Следовательно, и модуль ускорения в этой точке также является максимальным.

Ответ: На основании второго закона Ньютона. Модуль ускорения прямо пропорционален модулю равнодействующей силы ($a = F_{равн}/m$), которая для маятника максимальна в точках наибольшего отклонения (в частности, в точке А).