Номер 6, страница 33 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-3. Законы Ньютона. Вариант 2 - номер 6, страница 33.

Условие.

6. На рисунке 51 представлен график изменения скорости тела с течением времени. На каком участке движения равнодействующая всех сил, приложенных к телу, не равна нулю и направлена в сторону, противоположную движению тела?

Рис. 51

Решение.

Решение

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил $\text{F}$, приложенных к телу, связана с его массой $\text{m}$ и ускорением $\text{a}$ соотношением: $F = m \cdot a$.

Из этой формулы следует, что направление вектора равнодействующей силы совпадает с направлением вектора ускорения. Чтобы равнодействующая сила была направлена в сторону, противоположную движению, необходимо, чтобы вектор ускорения был направлен в сторону, противоположную вектору скорости.

На представленном графике зависимости скорости $\text{v}$ от времени $\text{t}$ скорость тела на всех участках (кроме начальной и конечной точек) положительна ($v > 0$), что означает, что тело движется в одном и том же направлении, которое мы принимаем за положительное. Ускорение тела $\text{a}$ на таком графике определяется наклоном кривой.

Рассмотрим каждый участок графика:

Участок А: График представляет собой прямую, идущую вверх. Это означает, что скорость тела равномерно увеличивается. Наклон графика положительный, следовательно, ускорение $a > 0$. Так как и скорость, и ускорение положительны, они сонаправлены. Значит, равнодействующая сила направлена в ту же сторону, что и движение.

Участок Б: График представляет собой горизонтальную прямую. Это означает, что скорость тела постоянна ($v = const$). Наклон графика равен нулю, следовательно, ускорение $a = 0$. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю ($F = 0$).

Участок В: График представляет собой прямую, идущую вниз. Это означает, что скорость тела равномерно уменьшается. Скорость при этом всё ещё положительна ($v > 0$), а наклон графика отрицательный, следовательно, ускорение $a < 0$. Векторы скорости и ускорения направлены в противоположные стороны. Это означает, что равнодействующая сила не равна нулю и направлена в сторону, противоположную движению тела.

Таким образом, условию задачи соответствует участок В.

Ответ: На участке В.