Задание 1, страница 93 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

По полученным в эксперименте результатам постройте графики зависимости ускорения:

1) от приложенной к телу силы;

2) от массы тела.

1) от приложенной к телу силы;

Решение:

Согласно второму закону Ньютона, ускорение $a$, сообщаемое телу, прямо пропорционально равнодействующей силе $F$, действующей на него, и обратно пропорционально массе тела $m$. Математическая запись закона:

$a = \frac{F}{m}$

При построении графика зависимости ускорения от приложенной силы $a(F)$ предполагается, что масса тела $m$ является постоянной величиной ($m = const$). В этом случае зависимость ускорения от силы является прямой пропорциональностью. Уравнение $a = (\frac{1}{m}) \cdot F$ имеет вид линейной функции $y = kx$, где $y=a$, $x=F$, а коэффициент пропорциональности (угловой коэффициент) равен $k = \frac{1}{m}$.

Графиком такой зависимости является прямая линия, проходящая через начало координат. Физически это означает, что при отсутствии силы ($F=0$) тело не испытывает ускорения ($a=0$). Тангенс угла наклона графика к оси абсцисс (оси сил) равен $1/m$. Это означает, что чем больше масса тела, тем более пологим будет график, и наоборот, чем меньше масса, тем круче будет идти прямая.

Ответ: График зависимости ускорения от приложенной к телу силы при постоянной массе является прямой линией, проходящей через начало координат.

2) от массы тела.

Решение:

В данном случае мы рассматриваем зависимость ускорения $a$ от массы тела $m$ при условии, что приложенная сила $F$ остается постоянной ($F = const$). Снова обратимся ко второму закону Ньютона:

$a = \frac{F}{m}$

Из этой формулы видно, что при постоянной силе $F$ ускорение $a$ обратно пропорционально массе тела $m$. Эта зависимость описывается функцией вида $y = \frac{k}{x}$, где $y=a$, $x=m$ и постоянная $k=F$.

Графиком такой зависимости является гипербола. Так как масса и ускорение (в данном контексте его модуль) являются физическими величинами и не могут быть отрицательными, график представляет собой ветвь гиперболы, расположенную в первом координатном квадранте. При увеличении массы ($m \to \infty$), ускорение стремится к нулю ($a \to 0$). При уменьшении массы ($m \to 0$), ускорение неограниченно возрастает ($a \to \infty$).

Ответ: График зависимости ускорения от массы тела при постоянной приложенной силе является ветвью гиперболы, расположенной в первом координатном квадранте.