Номер 1, страница 11 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Пассажир равномерно поднимающегося лифта роняет книгу. Скорость книги в начале движения будет уменьшаться в системе связанной:

а) с пассажиром;

б) с лифтом;

в) с Землей.

Проанализируем движение книги в каждой из предложенных систем отсчета. Лифт движется равномерно, следовательно, системы отсчета, связанные с пассажиром и лифтом, являются инерциальными (с той же степенью точности, что и система отсчета, связанная с Землей). Пусть скорость лифта, направленная вертикально вверх, равна $v_{лифта}$.

а) с пассажиром
В системе отсчета, связанной с пассажиром, книга в начальный момент времени (когда ее роняют) покоится. Ее начальная скорость равна нулю. Сразу после того, как пассажир отпускает книгу, на нее начинает действовать только сила тяжести, которая сообщает ей ускорение свободного падения $g$, направленное вниз. Таким образом, книга начинает движение из состояния покоя с ускорением $g$. Ее скорость будет увеличиваться. Модуль скорости книги относительно пассажира в любой момент времени $t$ после начала падения будет равен $v_{отн} = gt$.

Ответ: в системе отсчета, связанной с пассажиром, скорость книги будет увеличиваться.

б) с лифтом
Поскольку пассажир неподвижен относительно лифта, система отсчета, связанная с лифтом, эквивалентна системе отсчета, связанной с пассажиром. В этой системе отсчета начальная скорость книги также равна нулю. После того как книгу роняют, она начинает падать с ускорением свободного падения $g$. Следовательно, ее скорость относительно лифта будет увеличиваться.

Ответ: в системе отсчета, связанной с лифтом, скорость книги будет увеличиваться.

в) с Землей
В системе отсчета, связанной с Землей, книга в момент, когда ее роняют, имеет ту же скорость, что и лифт, то есть ее начальная скорость $v_0 = v_{лифта}$ и направлена вертикально вверх. После того как книгу отпустили, на нее действует сила тяжести, сообщающая ей ускорение $g$, направленное вертикально вниз. Движение тела с начальной скоростью, направленной вверх, под действием силы тяжести является равнозамедленным. Вектор скорости направлен в одну сторону (вверх), а вектор ускорения — в противоположную (вниз). Это приводит к тому, что модуль скорости (скорость) тела уменьшается. Скорость книги будет уменьшаться от начального значения $v_{лифта}$ до нуля (в верхней точке траектории), после чего книга начнет падать вниз, и ее скорость будет увеличиваться. Так как вопрос касается начала движения, то скорость книги будет уменьшаться.

Ответ: в системе отсчета, связанной с Землей, скорость книги в начале движения будет уменьшаться.