Номер 3, страница 82 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

3*. На рисунке 49 линией ABCDE изображена траектория движения некоторого тела. На каких участках на тело наверняка действовала сила? Могла ли на тело действовать какая-нибудь сила при его движении на других участках этой траектории? Все ответы обоснуйте.

Рис. 49

Решение

Для анализа движения тела воспользуемся законами динамики Ньютона. Согласно первому закону Ньютона, если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано, то тело движется прямолинейно и равномерно или находится в состоянии покоя. Изменение скорости тела (как по модулю, так и по направлению) свидетельствует о наличии ускорения. Согласно второму закону Ньютона ($ \vec{F} = m\vec{a} $), наличие ускорения ($ \vec{a} $) означает, что на тело действует ненулевая результирующая сила ($ \vec{F} $).

На каких участках на тело наверняка действовала сила?

Сила наверняка действовала на участках, где траектория движения была криволинейной. Это участки AB и CD. При движении по кривой линии постоянно изменяется направление вектора скорости. Изменение направления скорости означает, что у тела есть ускорение, направленное к центру кривизны траектории (центростремительное ускорение). Поскольку есть ускорение, то, согласно второму закону Ньютона, на тело обязательно действует результирующая сила, вызывающая это изменение направления движения.

Ответ: Сила наверняка действовала на участках AB и CD.

Могла ли на тело действовать какая-нибудь сила при его движении на других участках этой траектории?

Да, на прямолинейных участках траектории (BC и DE) также могла действовать сила. Прямолинейность траектории означает лишь отсутствие изменения направления вектора скорости. Однако скорость тела могла изменяться по величине (модулю). Если тело на этих участках двигалось неравномерно, то есть ускорялось или замедлялось, то на него действовала сила, направленная вдоль прямой. Например, это могла быть сила тяги или сила трения. Если бы движение на этих участках было равномерным, то равнодействующая всех сил была бы равна нулю, но это не исключает того, что на тело действовали отдельные силы, которые уравновешивали друг друга.

Ответ: Да, на участках BC и DE могла действовать сила, если скорость тела на этих участках изменялась по величине (тело ускорялось или замедлялось).