Номер 4, страница 69 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. Параграф 14. Свободное падение тел. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 4, страница 69.

Условие.

4. Что такое ускорение свободного падения?

Решение.

Решение 2.

Ускорение свободного падения — это ускорение, сообщаемое телу силой тяжести при его движении вблизи поверхности планеты или другого массивного небесного тела, когда другими силами (например, сопротивлением воздуха) можно пренебречь. Это векторная физическая величина, которая показывает, на сколько изменяется скорость тела за единицу времени при свободном падении. Ускорение свободного падения обозначается буквой $g$. На Земле его направление всегда вертикально вниз, к центру планеты.

Согласно второму закону Ньютона ($F = ma$) и закону всемирного тяготения ($F = G \frac{Mm}{R^2}$), где $M$ — масса Земли, $m$ — масса тела, а $R$ — радиус Земли, можно записать равенство для силы тяжести:

$ma = G \frac{Mm}{R^2}$

Поскольку при свободном падении ускорение тела $a$ равно ускорению свободного падения $g$, можно сократить массу тела $m$ в обеих частях уравнения:

$g = G \frac{M}{R^2}$

Эта формула показывает, что ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела, а определяется только массой ($M$) и радиусом ($R$) планеты (или другого небесного тела). Вблизи поверхности Земли его значение принимается примерно равным $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$.

Ответ: Ускорение свободного падения ($g$) — это ускорение, с которым движется тело под действием исключительно силы тяжести. Оно направлено вертикально вниз к центру Земли, вблизи её поверхности приблизительно равно $9,8 \text{ м/с}^2$ и не зависит от массы падающего тела.

5. Да, сила тяжести действует на подброшенное тело на протяжении всего его полета. Сила тяжести — это проявление закона всемирного тяготения, то есть сила, с которой Земля притягивает к себе любое тело, обладающее массой и находящееся в её гравитационном поле. Эта сила не исчезает и не изменяется в зависимости от того, движется тело или покоится.

Рассмотрим полет подброшенного вверх тела:

1. Во время подъема: Сразу после того, как тело покинуло руку, единственной значимой силой, действующей на него (если пренебречь сопротивлением воздуха), является сила тяжести. Она направлена вниз, то есть против скорости тела, поэтому она замедляет его движение.

2. В верхней точке траектории: В этот момент вертикальная скорость тела на мгновение становится равной нулю. Однако сила тяжести никуда не исчезает, она продолжает действовать, будучи направленной вниз. Именно она заставляет тело изменить направление движения и начать падать.

3. Во время падения: Сила тяжести продолжает действовать, но теперь она направлена в ту же сторону, что и скорость тела, поэтому тело движется равноускоренно вниз.

Таким образом, сила тяжести — это постоянная (по модулю и направлению) сила, которая действует на тело в любой момент его полета и полностью определяет его траекторию.

Ответ: Да, сила тяжести действует на подброшенное тело постоянно: и во время его подъема, и в верхней точке траектории, и во время падения. Она является причиной изменения скорости и направления движения тела на протяжении всего полета.