Номер 2, страница 13 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-10. Относительность движения. Вариант 1 - номер 2, страница 13.

Условие.

2. При каком условии человек, находящийся на движущемся эскалаторе метро, будет находиться в покое относительно поверхности Земли?

Решение.

Решение

Чтобы человек находился в покое относительно поверхности Земли, его скорость относительно Земли должна быть равна нулю.

Скорость человека относительно Земли ($ \vec{v}_{чел} $) складывается из его скорости относительно эскалатора ($ \vec{v}_{чел/эск} $) и скорости самого эскалатора относительно Земли ($ \vec{v}_{эск} $). Это выражается законом сложения скоростей:

$ \vec{v}_{чел} = \vec{v}_{чел/эск} + \vec{v}_{эск} $

По условию задачи, скорость человека относительно Земли должна быть равна нулю, то есть $ \vec{v}_{чел} = 0 $. Подставим это в формулу:

$ 0 = \vec{v}_{чел/эск} + \vec{v}_{эск} $

Отсюда следует, что:

$ \vec{v}_{чел/эск} = - \vec{v}_{эск} $

Это векторное равенство означает, что скорость человека относительно эскалатора должна быть равна по модулю и противоположна по направлению скорости эскалатора относительно Земли. Другими словами, человек должен двигаться по эскалатору (например, идти или бежать) в направлении, противоположном движению эскалатора, с такой же скоростью, с какой движется сам эскалатор.

Ответ: Человек будет находиться в покое относительно поверхности Земли, если он будет двигаться по эскалатору в направлении, противоположном движению эскалатора, со скоростью, равной по модулю скорости движения эскалатора.