Ответьте на вопросы, страница 22 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. В какие моменты времени тело останавливалось (рис. 26)?

2. Какой физический смысл имеет отрицательное значение проекции скорости?

3. Почему при отрицательных значениях скорости и ускорения тело движется равноускоренно (участок CD на рисунке 26)?

Рис. 26. К заданию 5

1. Тело совершает остановку в те моменты времени, когда его скорость равна нулю. На представленном графике зависимости проекции скорости от времени $v_x(t)$ это соответствует точкам, в которых линия графика пересекает горизонтальную ось времени (ось абсцисс), то есть где $v_x=0$. Согласно графику, проекция скорости обращается в нуль в начальный момент времени $t=0$ с, а также в моменты времени $t=25$ с и $t=45$ с.

Ответ: Тело останавливалось в моменты времени $t=0$ с, $t=25$ с и $t=45$ с.

2. Скорость — это векторная физическая величина, которая характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. При анализе прямолинейного движения обычно вводят координатную ось, например, ось OX, и связывают с ней направление движения. Положительное значение проекции скорости ($v_x > 0$) означает, что тело движется в положительном направлении оси OX. Соответственно, отрицательное значение проекции скорости ($v_x < 0$) означает, что тело движется в направлении, противоположном положительному направлению оси OX.

Ответ: Отрицательное значение проекции скорости означает, что тело движется в направлении, противоположном выбранному положительному направлению координатной оси.

3. Равноускоренным называют движение, при котором ускорение тела постоянно по модулю и направлению. На графике $v_x(t)$ такому движению соответствуют участки, представляющие собой прямые линии. В вопросе указан участок CD, который на графике не обозначен, но имеется в виду интервал, где и скорость, и ускорение имеют отрицательные значения. Это соответствует промежутку времени от 25 с до 30 с. Для доказательства и объяснения характера движения на этом участке найдем ускорение.

Дано:

Из графика для интервала времени от $t_1=25$ с до $t_2=30$ с:

Проекция начальной скорости: $v_{x1} = 0$ м/с

Проекция конечной скорости: $v_{x2} = -10$ м/с

Найти:

Проекцию ускорения $a_x$.

Решение:

Проекция ускорения при равноускоренном движении находится по формуле:

$a_x = \frac{\Delta v_x}{\Delta t} = \frac{v_{x2} - v_{x1}}{t_2 - t_1}$

Подставим числовые значения из данных графика:

$a_x = \frac{-10 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{30 \text{ с} - 25 \text{ с}} = \frac{-10 \text{ м/с}}{5 \text{ с}} = -2 \text{ м/с}^2$

Поскольку на данном участке ускорение постоянно ($a_x = -2 \text{ м/с}^2 = \text{const}$), движение является равноускоренным.

На этом интервале проекция скорости $v_x$ отрицательна (кроме начального момента), и вычисленная проекция ускорения $a_x$ также отрицательна. Когда знаки проекций скорости и ускорения совпадают, векторы скорости и ускорения сонаправлены, что приводит к увеличению модуля скорости (тело разгоняется). В данном случае модуль скорости $|v_x|$ увеличивается от 0 м/с до 10 м/с.

Ответ: Тело движется равноускоренно, так как его ускорение на данном участке постоянно ($a_x = -2 \text{ м/с}^2$). Поскольку знаки проекций скорости и ускорения совпадают (оба отрицательны), модуль скорости тела возрастает.