Номер 3, страница 65 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 5. Законы движения. Параграф 15. Взаимодействие тел. Масса тела - номер 3, страница 65.

Условие.

3. Можно ли мгновенно изменить скорость тела?

Решение.

3. Можно ли мгновенно изменить скорость тела?

Решение

Нет, мгновенно изменить скорость материального тела невозможно. Это следует из основных принципов классической механики и свойства инертности тел.

1. Ускорение $\text{a}$ по определению является скоростью изменения скорости тела $\text{v}$ во времени $\text{t}$. Для конечного изменения скорости $\Delta v$ за промежуток времени $\Delta t$ среднее ускорение равно:

$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$

Мгновенное изменение скорости означало бы, что промежуток времени $\Delta t$ равен нулю. Если бы скорость изменилась на конечную величину $\Delta v \neq 0$ за $\Delta t = 0$, то ускорение тела должно было бы стать бесконечно большим:

$a = \frac{\Delta v}{0} \t°\infty$

2. Согласно второму закону Ньютона, сила $\text{F}$, необходимая для создания ускорения $\text{a}$ у тела массой $\text{m}$, равна:

$F = m \cdot a$

Следовательно, для создания бесконечного ускорения потребовалась бы бесконечно большая сила:

$F = m \cdot \infty \t°\infty$

3. В реальном мире не существует бесконечных сил. Любое взаимодействие, изменяющее скорость тела, осуществляется конечной силой и длится конечный промежуток времени. Свойство тела сохранять свою скорость (состояние покоя или равномерного прямолинейного движения) при отсутствии внешних воздействий называется инертностью. Чтобы преодолеть инертность тела и изменить его скорость, требуется время.

Таким образом, скорость тела всегда является непрерывной функцией времени, и её изменение, даже очень быстрое (как при ударе), всегда происходит за конечный, ненулевой промежуток времени.

Ответ: Нет, мгновенно изменить скорость тела невозможно, так как это потребовало бы приложения бесконечно большой силы, что физически нереализуемо.