Номер 3, страница 20 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 1. Механическое движение. Параграф 3. Путь и перемещение - номер 3, страница 20.

Условие.

3. Приведите примеры движений, когда модуль перемещения тела равен нулю, а пройденный путь отличен от нуля.

Решение.

Модуль перемещения тела равен нулю, когда его начальное и конечное положение совпадают. Перемещение, обозначаемое как $\Delta\vec{r}$, — это вектор, который соединяет начальную точку движения с конечной. Если тело возвращается в исходную точку, то начальная и конечная точки совпадают, вектор перемещения становится нулевым, и его модуль, соответственно, равен нулю ($|\Delta\vec{r}| = 0$).

Пройденный путь ($\text{s}$) — это скалярная величина, равная длине всей траектории, которую тело прошло за время движения. Если тело находилось в движении, то пройденный путь всегда будет положительной величиной ($s > 0$).

Следовательно, условие, когда модуль перемещения равен нулю, а пройденный путь отличен от нуля, выполняется для любого движения, при котором тело в итоге возвращается в свою начальную точку.

Вот несколько примеров таких движений:

1. Движение по замкнутой траектории. Спортсмен пробегает один полный круг по стадиону и останавливается на линии старта. Пройденный им путь равен длине круга (например, 400 метров), а его перемещение равно нулю, так как он вернулся в исходную точку.

2. Колебательное движение. Груз на пружине совершает одно полное колебание: из положения равновесия он отклоняется в одну сторону, возвращается, проходит положение равновесия, отклоняется в другую сторону и снова возвращается в исходное положение равновесия. Пройденный путь будет равен четырем амплитудам колебаний ($s = 4A$), а перемещение за полный период будет равно нулю.

3. Повседневный пример. Человек утром выходит из дома, едет на работу, а вечером возвращается домой. За день он преодолевает значительное расстояние (пройденный путь), но его итоговое перемещение за сутки (относительно дома) равно нулю, так как его конечная точка (дом) совпадает с начальной.

4. Бросок тела вверх. Мяч, подброшенный вертикально вверх, поднимается на некоторую высоту $\text{h}$ и падает обратно в руки. Его путь равен $s = 2h$, а перемещение равно нулю.

Ответ: Примерами движений, когда модуль перемещения тела равен нулю, а пройденный путь отличен от нуля, являются любые движения по замкнутой траектории с возвращением в исходную точку. Например: бегун, пробежавший полный круг по стадиону; автомобиль, проехавший один круг по гоночной трассе; планета, совершившая один оборот по орбите; маятник, совершивший одно полное колебание; человек, сходивший из дома в магазин и вернувшийся обратно.