Номер 3, страница 125 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 24. § 25. Реактивное движение. Ракеты. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 3, страница 125.

3. На каком оборудовании и как проводится опыт, изображённый на рисунке 87? Какое физическое явление в данном случае демонстрируется, в чём оно заключается и какой физический закон лежит в основе этого явления?

Примечание: резиновая трубка была расположена вертикально до тех пор, пока через неё не начали пропускать воду.

На каком оборудовании и как проводится опыт, изображённый на рисунке 87?

Для проведения данного опыта используется следующее оборудование:

• Штатив с лапкой и кольцом
• Воронка
• Гибкая резиновая трубка
• Сосуд с водой (в данном случае чайник)
• Поддон или кювета для сбора воды

Опыт проводится следующим образом:

1. В кольце штатива закрепляют воронку.

2. К носику воронки присоединяют резиновую трубку. Согласно примечанию к задаче, изначально трубка висит строго вертикально. Нижний конец трубки направлен в поддон.

3. Из чайника в воронку начинают аккуратно лить воду.

4. Наблюдают, что как только вода начинает вытекать из нижнего конца трубки, сама трубка отклоняется в сторону, противоположную направлению вытекающей струи.

Ответ: Опыт проводится с использованием штатива, воронки, гибкой трубки, сосуда с водой и поддона. Воду наливают в воронку, и при вытекании из трубки она заставляет последнюю отклоняться от вертикального положения.

Какое физическое явление в данном случае демонстрируется, в чём оно заключается и какой физический закон лежит в основе этого явления?

В данном опыте демонстрируется физическое явление — реактивное движение.

Суть этого явления заключается в том, что движение тела возникает в результате отделения от него некоторой его части с определённой скоростью. В данном случае, когда вода вытекает из изогнутого конца трубки, она приобретает скорость и, соответственно, импульс. Чтобы направить струю воды, стенки трубки действуют на воду с некоторой силой. Согласно третьему закону Ньютона, вода, в свою очередь, действует на трубку с такой же по модулю, но противоположно направленной силой. Эта сила, называемая силой реакции, и толкает трубку в обратную сторону, вызывая её отклонение.

В основе этого явления лежит закон сохранения импульса. Систему «трубка + вода внутри неё» можно считать замкнутой в горизонтальном направлении (силой сопротивления воздуха пренебрегаем). До начала вытекания воды суммарный импульс системы в горизонтальном направлении был равен нулю. Когда вода начинает вытекать, она уносит с собой некоторый горизонтальный импульс. Для того чтобы суммарный импульс системы оставался равным нулю, трубка должна приобрести импульс, равный по величине и противоположный по направлению импульсу вытекающей струи. Именно это и вызывает её движение в противоположную сторону.

Ответ: Демонстрируется явление реактивного движения, которое заключается в движении тела (трубки) за счёт отделения от него его части (воды) с некоторой скоростью. В основе этого явления лежит закон сохранения импульса и, как его следствие для взаимодействия тел, третий закон Ньютона.