Номер 2, страница 46 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава II. Динамика. Параграф 10. Решение задач по теме «Динамика» - номер 2, страница 46.

Условие.

2. Изобразите силы, действующие на опускающегося равномерно парашютиста.

Решение.

2. На парашютиста, который опускается с постоянной скоростью (равномерно), действуют две скомпенсированные силы:

1. Сила тяжести ($F_{тяж}$): сила, с которой Земля притягивает парашютиста. Она всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.

2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$): сила, возникающая из-за сопротивления атмосферы движению. Она направлена вертикально вверх, то есть в сторону, противоположную направлению скорости.

Ключевое слово в условии — «равномерно». Равномерное движение означает, что скорость постоянна ($v = const$), а значит, ускорение равно нулю ($a = 0$).

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение ($ \vec{F}_{равн} = m\vec{a} $). Так как ускорение равно нулю, то и равнодействующая сила также равна нулю:

$\vec{F}_{равн} = 0$

Равнодействующая сила является векторной суммой силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Поскольку они направлены в противоположные стороны вдоль одной прямой, условие равенства нулю равнодействующей означает, что модули этих сил равны:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{сопр} = 0 \implies |F_{тяж}| = |F_{сопр}|$

Таким образом, на схеме эти силы должны быть изображены в виде двух векторов одинаковой длины, приложенных к телу (центру масс системы парашютист-парашют) и направленных в противоположные стороны.

Схематическое изображение сил:

Ответ:

На опускающегося равномерно парашютиста действуют две силы: сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз, и равная ей по модулю сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх. Векторная сумма этих сил равна нулю.