Ответьте на вопросы, страница 25 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему в швейных машинах важна согласованность движений иглы и челночного устройства (рис. 32)?

Рис. 32. Настройка движения иглы и челночного устройства швейной машинки

2. Почему при расчете величин, характеризующих прямолинейное движение, достаточно одной оси?

3. Почему при РУД проекция ускорения имеет положительное значение, при РЗД – отрицательное?

1. Почему в швейных машинах важна согласованность движений иглы и челночного устройства (рис. 32)?

Согласованность движений иглы и челночного устройства является основополагающим принципом работы швейной машины, так как от этого зависит сам процесс формирования челночного стежка. Этот процесс состоит из нескольких этапов, требующих идеальной синхронизации.

1. Игла, с заправленной в нее верхней нитью, прокалывает ткань и опускается в крайнее нижнее положение.

2. Когда игла начинает подниматься примерно на 1.5-2 мм, из-за трения нити о ткань и специальной формы ушка иглы, из верхней нити образуется небольшая петля-напуск.

3. Именно в этот момент носик челночного устройства, вращаясь или качаясь, должен точно войти в эту петлю. Если челнок подойдет раньше или позже, он либо не захватит петлю (пропуск стежка), либо проткнет саму нить.

4. Захватив петлю, челнок расширяет ее и обводит вокруг шпульного колпачка, в котором находится шпулька с нижней нитью. Таким образом, верхняя нить переплетается с нижней.

5. После этого нитепритягиватель затягивает стежок, игла и зубчатая рейка перемещают ткань для следующего стежка.

Нарушение согласованности (рассинхронизация) приводит к серьезным проблемам: пропуску стежков, обрыву верхней или нижней нити, неровной строчке и, в худшем случае, к механической поломке — удару иглы о челнок, что может повредить обе детали и потребовать дорогостоящего ремонта.

Ответ: Согласованность движений иглы и челночного устройства важна для того, чтобы носик челнока в строго определенный момент захватывал петлю из верхней нити, образуемую иглой. Это обеспечивает правильное переплетение верхней и нижней нитей и формирование стежка. Без такой согласованности невозможно качественное шитье, возникают пропуски стежков, обрывы нитей и поломки машины.

2. Почему при расчете величин, характеризующих прямолинейное движение, достаточно одной оси?

Прямолинейное движение — это движение, траекторией которого является прямая линия. По своей природе прямая линия является одномерным пространством.

Для описания положения точки в пространстве используется система координат. Если для описания произвольного движения в пространстве требуются три координатные оси (длина, ширина, высота), то для движения по плоскости — две, а для движения по прямой — всего одна.

При прямолинейном движении тело перемещается только вдоль одной определенной прямой. Поэтому для описания его положения достаточно выбрать начало отсчета (точку 0) на этой прямой и направить вдоль нее координатную ось (например, ось Ox). Тогда положение тела в любой момент времени будет полностью определяться одной единственной координатой `$x$`.

Все кинематические величины, такие как перемещение, скорость и ускорение, в случае прямолинейного движения также являются векторами, направленными вдоль этой же прямой (либо в ту же сторону, что и ось, либо в противоположную). Поэтому для их описания достаточно их проекций на эту единственную ось. Использование дополнительных осей было бы избыточным, так как проекции на них всегда были бы равны нулю.

Ответ: При прямолинейном движении тело движется вдоль одной прямой, которая является одномерным объектом. Поэтому для полного описания его положения и характеристик движения (скорости, ускорения) достаточно одной координатной оси, совмещенной с траекторией движения.

3. Почему при РУД проекция ускорения имеет положительное значение, при РЗД – отрицательное?

Знак проекции ускорения зависит от выбора направления координатной оси и от того, как изменяется скорость тела.

Принято выбирать направление координатной оси (например, оси Ox) так, чтобы оно совпадало с направлением начального движения тела. В этом случае проекция скорости на эту ось будет положительной (`$v_x > 0$`).

РУД — это равноускоренное движение, при котором модуль скорости тела со временем увеличивается. Если тело движется в положительном направлении оси Ox, то для увеличения скорости вектор ускорения `$ \vec{a} $` должен быть сонаправлен с вектором скорости `$ \vec{v} $`. Так как оба вектора направлены в ту же сторону, что и ось Ox, их проекции на эту ось будут положительными. Следовательно, при РУД `$a_x > 0$`.

РЗД — это равнозамедленное движение, при котором модуль скорости тела со временем уменьшается. Чтобы замедлить тело, движущееся в положительном направлении оси Ox, необходимо, чтобы вектор ускорения `$ \vec{a} $` был направлен в сторону, противоположную вектору скорости `$ \vec{v} $`. В этом случае вектор ускорения будет направлен против оси Ox. Проекция вектора, направленного против оси, на эту ось отрицательна. Следовательно, при РЗД `$a_x < 0$`.

Например, для скорости в любой момент времени имеем формулу `$v_x = v_{0x} + a_x t$`. Если `$v_{0x} > 0$` и `$a_x > 0$` (РУД), то `$v_x$` со временем растет. Если `$v_{0x} > 0$` и `$a_x < 0$` (РЗД), то `$v_x$` со временем убывает.

Ответ: Знак проекции ускорения определяется его направлением относительно выбранной координатной оси. Обычно ось направляют по ходу движения тела (`$v_x > 0$`). При равноускоренном движении (РУД) ускорение сонаправлено со скоростью, поэтому его проекция положительна (`$a_x > 0$`). При равнозамедленном движении (РЗД) ускорение направлено против скорости, поэтому его проекция отрицательна (`$a_x < 0$`).