Номер 2, страница 70 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Обсуди с товарищами. § 14. Свободное падение тел. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 2, страница 70.

2. Мяч, подброшенный мальчиком, в течение некоторого времени двигался вверх. При этом его скорость всё время уменьшалась, пока не стала равной нулю. Затем мяч стал падать вниз с возрастающей скоростью. Объясните: а) действовала ли на мяч сила притяжения к Земле во время его движения вверх; вниз; б) что послужило причиной уменьшения скорости мяча при его движении вверх; увеличения его скорости при движении вниз; в) почему при движении мяча вверх его скорость уменьшалась, а при движении вниз — увеличивалась.

а) действовала ли на мяч сила притяжения к Земле во время его движения вверх; вниз;

Да, сила притяжения к Земле, также известная как сила тяжести, действовала на мяч непрерывно в течение всего его полета. Эта сила является результатом гравитационного взаимодействия между мячом и планетой Земля. Она всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли, независимо от направления движения мяча. Сила тяжести действует на мяч, когда он летит вверх, когда он находится в высшей точке траектории (где его скорость равна нулю) и когда он падает вниз.

Ответ: Да, сила притяжения к Земле действовала на мяч как во время его движения вверх, так и во время движения вниз.

б) что послужило причиной уменьшения скорости мяча при его движении вверх; увеличения его скорости при движении вниз;

Причиной изменения скорости мяча в обоих случаях является сила тяжести, действующая на него со стороны Земли (если пренебречь сопротивлением воздуха). Согласно второму закону Ньютона ($ \vec{F} = m\vec{a} $), сила вызывает ускорение.

• Причиной уменьшения скорости при движении вверх является то, что сила тяжести направлена вниз, то есть в сторону, противоположную движению мяча. Это создает отрицательное ускорение (замедление).
• Причиной увеличения скорости при движении вниз является то, что сила тяжести направлена вниз, то есть в ту же сторону, что и движение мяча. Это создает положительное ускорение.

Ответ: Причиной изменения скорости мяча (уменьшения при подъеме и увеличения при падении) является постоянно действующая на него и направленная вниз сила притяжения к Земле.

в) почему при движении мяча вверх его скорость уменьшалась, а при движении вниз — увеличивалась.

Это происходит из-за соотношения направлений векторов скорости и ускорения. Сила тяжести сообщает мячу постоянное ускорение свободного падения $ \vec{g} $, которое всегда направлено вертикально вниз.

• При движении вверх вектор скорости $ \vec{v} $ направлен вверх, а вектор ускорения $ \vec{g} $ — вниз. Поскольку векторы скорости и ускорения направлены в противоположные стороны, движение является равнозамедленным, и модуль скорости (скорость) уменьшается до нуля в верхней точке траектории.
• При движении вниз вектор скорости $ \vec{v} $ направлен вниз, так же как и вектор ускорения $ \vec{g} $. Поскольку векторы скорости и ускорения сонаправлены (направлены в одну сторону), движение является равноускоренным, и скорость мяча постоянно увеличивается.

Ответ: Скорость мяча уменьшалась при движении вверх, потому что вектор ускорения свободного падения был направлен противоположно вектору скорости. Скорость увеличивалась при движении вниз, потому что векторы ускорения и скорости были сонаправлены.