Номер 146, страница 29 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Второй закон Ньютона. Законы движения и взаимодействия тел - номер 146, страница 29.

146. Охарактеризуйте действующую на тело силу на разных участках движения тела (рис. 40).

Рис. 40

Решение

Для того чтобы охарактеризовать силу, действующую на тело на разных участках его движения, необходимо проанализировать характер изменения его скорости. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила $F$, действующая на тело, связана с его массой $m$ и ускорением $a$ соотношением $F = ma$. Ускорение тела на графике зависимости скорости от времени ($v-t$) равно тангенсу угла наклона графика к оси времени, то есть $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$. Таким образом, характер действующей силы определяется характером ускорения.

Участок AB

На этом участке график представляет собой горизонтальную линию, параллельную оси времени $t$. Это означает, что скорость тела постоянна ($v = const$). Следовательно, ускорение тела равно нулю ($a=0$). По второму закону Ньютона, если ускорение равно нулю, то и равнодействующая всех сил, приложенных к телу, также равна нулю ($F=0$). Тело движется равномерно и прямолинейно.

Ответ: Равнодействующая сила, действующая на тело, равна нулю.

Участок BC

На этом участке график представляет собой прямую линию, наклонённую вверх. Это означает, что скорость тела равномерно возрастает. Ускорение тела постоянно и положительно ($a = const > 0$). Следовательно, на тело действует постоянная по величине и направлению сила, сонаправленная с вектором скорости. Эта сила вызывает равноускоренное движение.

Ответ: На тело действует постоянная сила, направленная в сторону движения.

Участок CD

На этом участке график снова представляет собой горизонтальную линию, параллельную оси времени. Скорость тела постоянна ($v = const$), но её значение больше, чем на участке AB. Ускорение тела равно нулю ($a=0$). Соответственно, равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю ($F=0$). Тело снова движется равномерно и прямолинейно.

Ответ: Равнодействующая сила, действующая на тело, равна нулю.

Участок DE

На этом участке график представляет собой прямую линию, наклонённую вниз. Это означает, что скорость тела равномерно уменьшается до нуля. Ускорение тела постоянно и отрицательно ($a = const < 0$), то есть тело движется равнозамедленно. Следовательно, на тело действует постоянная по величине сила, направленная противоположно вектору скорости.

Ответ: На тело действует постоянная сила, направленная противоположно направлению движения.