Номер 13, страница 6 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Материальная точка. Система отсчёта - номер 13, страница 6.

Условие.

13. Любознательный мальчик Алёша совершает различные путешествия: а) поднимается в лифте; б) стоит на эскалаторе метро, движущемся вверх; в) едет в автомобиле; г) тренируется на велотренажёре; д) сидит на вращающейся карусели; е) находится в каюте идущего по морю теплохода. Укажите, относительно каких тел он находится в движении, а относительно каких покоится. Что является в каждом случае телом отсчёта?

Решение.

Понятия движения и покоя относительны. Это означает, что состояние тела (движется оно или покоится) зависит от выбора другого тела, называемого телом отсчёта, относительно которого это состояние рассматривается.

а) поднимается в лифте

Алёша находится в движении относительно здания (стен, пола, потолка этажей) и Земли. В этом случае телом отсчёта, относительно которого рассматривается движение, является здание или Земля.
Алёша находится в состоянии покоя относительно кабины лифта, в которой он едет (её пола, стен, потолка). Здесь телом отсчёта является кабина лифта.

Ответ: Движется относительно здания (тело отсчёта — здание/Земля), покоится относительно кабины лифта (тело отсчёта — кабина лифта).

б) стоит на эскалаторе метро, движущемся вверх

Алёша движется относительно стен станции метро, пола вестибюля, людей, стоящих на платформе, и Земли. Телом отсчёта в данном случае является станция метро (или Земля).
Алёша покоится относительно ступеней и поручней эскалатора, а также других людей, неподвижно стоящих на том же эскалаторе. Телом отсчёта является эскалатор.

Ответ: Движется относительно станции метро (тело отсчёта — станция), покоится относительно ступеней эскалатора (тело отсчёта — эскалатор).

в) едет в автомобиле

Алёша движется относительно дороги, придорожных деревьев, зданий и Земли. Телом отсчёта является Земля или любой неподвижный объект на ней (например, дерево).
Алёша покоится относительно самого автомобиля (сиденья, приборной панели, водителя). В этом случае телом отсчёта является автомобиль.

Ответ: Движется относительно дороги (тело отсчёта — Земля), покоится относительно автомобиля (тело отсчёта — автомобиль).

г) тренируется на велотренажёре

В этом случае части тела Алёши находятся в разных состояниях. Его ноги, вращающие педали, находятся в движении относительно рамы велотренажёра, пола комнаты и его собственного туловища. Однако его тело в целом (центр масс) остаётся на месте.
Алёша (как единое целое) покоится относительно комнаты, в которой он находится, здания и Земли. Телом отсчёта здесь является комната или Земля.

Ответ: Части тела (ноги) движутся, но в целом Алёша покоится относительно комнаты (тело отсчёта — комната/Земля).

д) сидит на вращающейся карусели

Алёша движется (по окружности) относительно Земли, окружающих аттракционов и людей, стоящих на земле. Телом отсчёта является Земля.
Алёша покоится относительно сиденья, на котором он сидит, и других частей самой карусели. Телом отсчёта является карусель.

Ответ: Движется относительно Земли (тело отсчёта — Земля), покоится относительно сиденья карусели (тело отсчёта — карусель).

е) находится в каюте идущего по морю теплохода

Алёша находится в движении относительно воды (если считать её неподвижной), берега, маяков и Земли. Телом отсчёта является берег или Земля.
Алёша покоится относительно каюты, в которой он находится, мебели в ней и самого теплохода. Телом отсчёта является теплоход.

Ответ: Движется относительно берега (тело отсчёта — берег/Земля), покоится относительно теплохода (тело отсчёта — теплоход).