Номер 2, страница 52 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. Чем отличаются взгляды Галилея от взглядов Аристотеля в вопросе об условиях равномерного движения тел?

Как движется тело, если на него не действуют другие тела?

В соответствии с законом инерции, который был сформулирован Галилео Галилеем и позже стал первым законом Ньютона, состояние движения тела не изменяется само по себе. Изменение скорости (ускорение) тела происходит только под действием внешних сил. Если на тело не действуют другие тела, это означает, что результирующая всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю ($ \sum \vec{F} = 0 $).

В таком случае тело будет сохранять свое первоначальное состояние движения. Это значит, что если тело находилось в состоянии покоя, оно будет продолжать оставаться в покое ($ \vec{v} = 0 $). Если же тело двигалось, оно продолжит свое движение с постоянной по величине и направлению скоростью, то есть будет двигаться равномерно и прямолинейно ($ \vec{v} = \text{const} $). Это свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии внешних воздействий называется инерцией.

Ответ: Если на тело не действуют другие тела, оно сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

2. Чем отличаются взгляды Галилея от взглядов Аристотеля в вопросе об условиях равномерного движения тел?

Взгляды Аристотеля и Галилея на условия равномерного движения кардинально различаются и представляют собой смену научной парадигмы в физике.

Взгляды Аристотеля: Аристотель, основываясь на повседневных наблюдениях, считал, что естественным состоянием любого тела является покой. Для того чтобы тело двигалось с постоянной скоростью, к нему необходимо постоянно прикладывать силу. Как только действие силы прекращается, тело стремится вернуться в свое "естественное" состояние, то есть остановиться. В его модели сила являлась причиной, поддерживающей скорость. Например, телега движется, пока ее тянет лошадь, и останавливается, когда лошадь перестает тянуть.

Взгляды Галилея: Галилей, используя мысленные эксперименты и анализируя движение тел, пришел к выводу, что Аристотель не учитывал силы сопротивления, такие как трение. Галилей заключил, что и покой, и равномерное прямолинейное движение являются естественными состояниями тела. Сила нужна не для поддержания движения, а для изменения скорости тела, то есть для создания ускорения. Если на тело не действуют никакие силы или их действие скомпенсировано, то тело будет сохранять свою скорость постоянной. Таким образом, по Галилею, сила является причиной ускорения.

Основное отличие заключается в ответе на вопрос: "Что является причиной движения?". Для Аристотеля — это сила, поддерживающая скорость. Для Галилея — сила является причиной изменения скорости (ускорения), а само равномерное движение не требует внешней причины и может продолжаться вечно при отсутствии внешних сил.

Ответ: Аристотель считал, что для поддержания равномерного движения необходима постоянная сила, так как естественное состояние тела — покой. Галилей же доказал, что равномерное движение, как и покой, является естественным состоянием, а сила необходима лишь для изменения скорости (то есть для ускорения), а не для поддержания движения.

3. Как проводился опыт...

Так как вопрос в изображении обрывается, предположим, что речь идет о знаменитом мысленном опыте Галилея с наклонными плоскостями, который привел его к открытию закона инерции. Этот опыт невозможно было провести в реальности с идеальной точностью из-за неизбежного присутствия трения, но он позволил сделать фундаментальные выводы о природе движения.

Опыт состоял из нескольких логических шагов:

1. Галилей представил шарик, скатывающийся по гладкой наклонной плоскости. Он заключил, что при движении вниз скорость шарика увеличивается.

2. Затем он рассмотрел движение шарика вверх по наклонной плоскости. В этом случае скорость шарика, наоборот, уменьшается.

3. Ключевой идеей было объединить эти два наблюдения. Галилей представил две наклонные плоскости, расположенные друг напротив друга. Шарик, скатившись с одной плоскости с определенной высоты, поднимается по второй почти на ту же высоту. Галилей предположил, что в идеальном случае (без трения) шарик достиг бы исходной высоты.

4. Далее он мысленно уменьшал угол наклона второй плоскости. Чтобы достичь первоначальной высоты, шарику приходилось проходить все большее и большее расстояние. В предельном случае, когда вторая плоскость становится горизонтальной (угол наклона равен нулю), шарик никогда не сможет достичь своей первоначальной высоты. Следовательно, в попытке это сделать, он будет катиться по горизонтальной плоскости бесконечно долго с постоянной скоростью (если пренебречь трением).

Этот мысленный эксперимент наглядно демонстрирует, что для поддержания движения с постоянной скоростью не требуется никакой силы.

Ответ: В мысленном опыте Галилея шарик скатывался с наклонной плоскости на другую поверхность. Было показано, что если вторая поверхность горизонтальна и лишена трения, шарик будет двигаться по ней вечно с постоянной скоростью, так как ничто не будет ни ускорять, ни замедлять его. Это привело к выводу, что равномерное прямолинейное движение не требует внешней силы для своего поддержания.