Номер 171, страница 32 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Второй закон Ньютона - номер 171, страница 32.

Условие.

► 171. Аристотель считал, что причиной движения является сила, т. е. тело движется до тех пор, пока на него действует сила. Скорость тела, по Аристотелю, пропорциональна приложенной силе. Галилей же предполагал, что сила является не причиной движения, а причиной изменения движения. Кто из учёных был прав? Ответ поясните.

Решение.

В споре между Аристотелем и Галилеем прав оказался Галилео Галилей.

Пояснение:

Взгляды Аристотеля основывались на повседневных наблюдениях. В земных условиях, чтобы тело, например, телега, двигалось с постоянной скоростью, к нему необходимо постоянно прикладывать силу. Это связано с тем, что на телегу постоянно действует сила трения, направленная против движения. Приложенная сила компенсирует силу трения, и в результате равнодействующая всех сил становится равной нулю, что и обеспечивает движение с постоянной скоростью. Аристотель ошибочно полагал, что приложенная сила и есть причина самой скорости, не учитывая в полной мере силу трения.

Галилей же, основываясь на своих экспериментах, ввел понятие инерции. Он предположил, что в идеальных условиях, при отсутствии трения и сопротивления воздуха, тело, получившее начальную скорость, будет сохранять её и двигаться прямолинейно и равномерно без приложения каких-либо внешних сил. Таким образом, сила не нужна для поддержания движения, она нужна для изменения движения, то есть для изменения скорости тела (как по величине, так и по направлению).

Позднее идеи Галилея были обобщены и сформулированы Исааком Ньютоном в виде законов механики. Второй закон Ньютона утверждает, что равнодействующая сила, действующая на тело, пропорциональна ускорению, которое она сообщает телу, и массе тела:

$\vec{F} = m\vec{a}$

Из этой формулы следует, что сила ($\vec{F}$) является причиной ускорения ($\vec{a}$), то есть изменения скорости, а не самой скорости. Если равнодействующая сила равна нулю, то и ускорение равно нулю. Это означает, что тело либо находится в состоянии покоя, либо движется с постоянной скоростью (движение по инерции).

Ответ: Прав был Галилей. Сила является причиной изменения скорости тела (то есть ускорения), а не причиной движения как такового. Тело способно двигаться с постоянной скоростью и при отсутствии внешних сил (или если их действие скомпенсировано) — это называется движением по инерции.