Номер 2, страница 82 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. На рисунке 48 изображена траектория движения шарика. На ней отмечены положения шарика через каждую секунду после начала движения. Действовала ли на шарик сила на участке 0—3; 4—6; 7—9; 10—12; 13—15; 16—19? Если сила действовала, то как она была направлена по отношению к вектору скорости? Почему на участке 7—9 шарик повернул налево, а на участке 10—12 — направо по отношению к направлению движения перед поворотом? Сопротивление движению не учитывайте.

Рис. 48

Участок 0–3

На данном участке шарик движется прямолинейно, и расстояния, пройденные за равные промежутки времени (1 с), одинаковы. Это означает, что скорость шарика постоянна ($\vec{v} = \text{const}$). Согласно первому закону Ньютона, если скорость тела не меняется, то равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. Следовательно, на шарик не действовала сила.

Ответ: На участке 0–3 сила на шарик не действовала.

Участок 4–6

Аналогично предыдущему участку, шарик движется по прямой линии с постоянной скоростью, так как за каждую секунду проходит одинаковое расстояние. Это значит, что его ускорение равно нулю, и, следовательно, действующая на него сила также равна нулю.

Ответ: На участке 4–6 сила на шарик не действовала.

Участок 7–9

На этом участке траектория движения искривляется. Изменение направления вектора скорости означает, что у шарика есть ускорение ($\vec{a} \neq 0$). Согласно второму закону Ньютона ($\vec{F} = m\vec{a}$), на шарик действовала сила. Эта сила, вызывающая поворот, направлена перпендикулярно вектору скорости, в сторону вогнутости траектории. Относительно направления движения на участке 6–7, поворот происходит налево. Это означает, что сила была направлена влево по отношению к вектору скорости.

Ответ: На участке 7–9 на шарик действовала сила. Она была направлена перпендикулярно вектору скорости, в сторону изгиба траектории. Шарик повернул налево, потому что сила была направлена влево относительно направления движения.

Участок 10–12

Траектория на этом участке также является кривой, что говорит о наличии ускорения и действующей силы. Относительно направления движения на участке 9–10, поворот происходит направо. Это значит, что на шарик действовала сила, направленная вправо по отношению к вектору скорости, в сторону центра кривизны новой дуги траектории.

Ответ: На участке 10–12 на шарик действовала сила. Она была направлена перпендикулярно вектору скорости, в сторону изгиба траектории. Шарик повернул направо, потому что сила была направлена вправо относительно направления движения.

Участок 13–15

На этом участке шарик вновь движется прямолинейно и равномерно (расстояния между точками 13, 14 и 15 равны). Его скорость постоянна, следовательно, действующая на него сила равна нулю.

Ответ: На участке 13–15 сила на шарик не действовала.

Участок 16–19

Здесь шарик движется по прямой, но расстояния, которые он проходит за каждую секунду, уменьшаются. Это означает, что модуль его скорости уменьшается, то есть шарик движется с отрицательным ускорением (замедлением). Ускорение направлено в сторону, противоположную вектору скорости. Следовательно, на шарик действовала сила (сила торможения), направленная против его движения.

Ответ: На участке 16–19 на шарик действовала сила, направленная противоположно вектору скорости.