Номер 1, страница 97 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Обсуди с товарищами. § 20. Динамика криволинейного движения. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 1, страница 97.
№1 (с. 97)
Условие. №1 (с. 97)
скриншот условия

1. Почему самолёт при повороте наклоняется в сторону поворота, а корабль — в противоположную сторону?
Решение. №1 (с. 97)

Решение 2. №1 (с. 97)
Различие в поведении самолёта и корабля при повороте объясняется средой, в которой они движутся, и принципиально разным способом создания поворачивающей силы.
Поворот самолёта
Чтобы самолёт мог повернуть, то есть двигаться по криволинейной траектории, на него должна действовать центростремительная сила, направленная к центру поворота. В самолёте эту роль выполняет подъёмная сила крыльев.
В прямолинейном горизонтальном полёте подъёмная сила $L$ направлена строго вертикально и уравновешивает силу тяжести $mg$. Для совершения поворота пилот с помощью элеронов создаёт крен — наклоняет самолёт в сторону поворота на угол $\theta$. При этом вектор подъёмной силы также наклоняется.
Наклонённую подъёмную силу $L$ можно разложить на две составляющие:
- Вертикальную составляющую $L_v = L \cos\theta$, которая продолжает компенсировать силу тяжести.
- Горизонтальную составляющую $L_h = L \sin\theta$, которая направлена к центру поворота.
Именно эта горизонтальная составляющая $L_h$ и является той самой центростремительной силой $F_c$, которая изменяет траекторию самолёта и заставляет его поворачивать ($F_c = \frac{mv^2}{R}$). Таким образом, наклон самолёта является не побочным эффектом, а необходимым и управляемым манёвром для создания поворачивающей силы. Чем больше угол крена, тем больше центростремительная сила и тем круче вираж может заложить самолёт.
Поворот корабля
У корабля поворот осуществляется совершенно по-другому. Поворот инициируется рулём, который создаёт боковую гидродинамическую силу на корме. Это заставляет корабль двигаться по дуге, и для поддержания такого движения необходима центростремительная сила. Эта сила создаётся боковым давлением воды на корпус судна.
Рассмотрим силы, вызывающие крен, в системе отсчёта, связанной с кораблём:
- Сила инерции (в данном случае центробежная сила), которая стремится продолжить движение по прямой. Она приложена к центру тяжести корабля (ЦТ) и направлена наружу от центра поворота. Центр тяжести у большинства судов находится выше уровня воды.
- Сила бокового сопротивления воды. Это и есть центростремительная сила, которая удерживает корабль на кривой траектории. Она приложена к центру бокового сопротивления (ЦБС), который расположен в подводной части корпуса, то есть значительно ниже центра тяжести.
В результате эти две силы — сила инерции, приложенная к ЦТ, и сила сопротивления воды, приложенная к ЦБС — образуют пару сил. Поскольку точка приложения силы инерции (ЦТ) находится выше точки приложения силы сопротивления воды (ЦБС), эта пара сил создаёт вращающий момент, который наклоняет корабль наружу, в сторону, противоположную повороту. Этот крен является неизбежным и, как правило, нежелательным следствием манёвра.
Ответ:
Самолёт наклоняется в сторону поворота намеренно: этот крен позволяет создать горизонтальную составляющую подъёмной силы, которая действует как центростремительная сила и поворачивает самолёт. Корабль же наклоняется в противоположную сторону (наружу) из-за того, что поворачивающая его сила сопротивления воды приложена к подводной части корпуса (низко), а сила инерции — к центру тяжести (высоко). Эта пара сил создаёт кренящий момент, наклоняющий судно наружу от центра поворота.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 97 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 97), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.