Номер 232, страница 39 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Свободное падение тел - номер 232, страница 39.

Условие.

232. Тело брошено под углом к горизонту. Как меняются в ходе полёта до верхней точки траектории модуль его скорости, проекция скорости на горизонтальную ось и модуль ускорения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) не изменяется 2) увеличивается 3) уменьшается

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль скорости тела

Проекция скорости тела на горизонтальную ось

Модуль ускорения тела

Решение.

Рассмотрим движение тела, брошенного под углом к горизонту. В данной модели мы пренебрегаем сопротивлением воздуха. Движение тела можно разложить на два независимых компонента: равномерное движение вдоль горизонтальной оси (оси Ox) и равноускоренное движение вдоль вертикальной оси (оси Oy). Ускорение тела постоянно и равно ускорению свободного падения $\vec{g}$, которое направлено вертикально вниз.

Модуль скорости тела

Полная скорость тела $\vec{v}$ в любой момент времени является векторной суммой горизонтальной ($v_x$) и вертикальной ($v_y$) составляющих. Модуль скорости (или скорость) определяется по теореме Пифагора: $v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$. При движении тела от точки броска до верхней точки траектории, горизонтальная составляющая скорости $v_x$ остается постоянной, так как в этом направлении не действуют силы. Вертикальная составляющая скорости $v_y$ уменьшается под действием силы тяжести, и в верхней точке траектории становится равной нулю. Поскольку $v_x$ — константа, а положительная величина $v_y$ уменьшается, то и значение $v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$ будет уменьшаться. Таким образом, модуль скорости тела уменьшается.

Ответ: 3

Проекция скорости тела на горизонтальную ось

Поскольку мы пренебрегаем сопротивлением воздуха, в горизонтальном направлении на тело не действуют никакие силы. Согласно второму закону Ньютона, ускорение в горизонтальном направлении равно нулю ($a_x = 0$). Это означает, что проекция скорости на горизонтальную ось не изменяется в течение всего полета. Она остается равной своему начальному значению $v_x = v_0 \cos\alpha$, где $v_0$ — начальная скорость, а $\alpha$ — угол броска. Следовательно, проекция скорости тела на горизонтальную ось не изменяется.

Ответ: 1

Модуль ускорения тела

Единственная сила, действующая на тело во время полета (при отсутствии сопротивления воздуха), — это сила тяжести $\vec{F_g} = m\vec{g}$. Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела $\vec{a} = \frac{\vec{F_g}}{m} = \vec{g}$. Ускорение свободного падения $\vec{g}$ вблизи поверхности Земли является постоянной величиной как по модулю ($g \approx 9.8$ м/с$^2$), так и по направлению (вертикально вниз). Таким образом, модуль ускорения тела на протяжении всего полета не изменяется.

Ответ: 1