Упражнение 10 ГДЗ 9 класс (Физика)

Выполняется ли закон инерции: а) в системе отсчёта, связанной с землёй; б) в системе отсчёта, связанной с поездом, во время его прямолинейного и равномерного движения; во время торможения?
Можно ли в описанном случае считать инерциальной систему отсчёта, связанную с землёй; с поездом?
• Задача а)
Закон инерции выполняется, т.к. при торможении поезда автомобиль продолжает свое прямолинейное равномерное движение. Система отсчета, связанная с землей, инерциальна.
• Задача б)
Закон инерции не выполняется, так как действия других тел на автомобиль не изменились, т.е они компенсировались, а автомобиль начал двигаться с ускорением. Значит, систему отсчета, связанную с поездом, нельзя считать инерциальной системой отсчета.
2. Определите, действие каких сил компенсируется в следующих примерах: на столе лежит книга; на землю равномерно падает берёзовый лист; на крючке безмена висит пакет с яблоками.
1) Сила притяжения книги к Земле компенсируется реакцией стола.
2) Сила притяжения березового листа к Земле компенсируется силой сопротивления воздуха.
3) Вес пакета с яблоками компенсируется реакцией крючка безмена.
1.
1) При равномерном и прмолинейном движении поезда игрушечный автомобиль покоится относительно самого поезда и движется относительно земли; а) При торможении поезда автомобиль стремится сохранить свою скорость и вектор движения относительно земли неизменными, поэтому он начинает катиться по столу, значит в системе отсчета, связанной с землей, закон инерции выполняется; б) Закон инерции выполняется при движении поезда, но при торможении автомобиль начинает двигаться относительно поезда из состояния покоя без внешнего воздействия, значит закон инерции не выполняется;
2) Землю можно считать инерциальной системой отсчета в любом случае, а поезд только при его равномерном и прямолинейном движении;
2. Действие каких сил компенсируется в следующих примерах:
1) На столе лежит книга: Сила тяжести, направленная вниз, компенсируется силой реакции опоры со стороны стола, направленной вверх;
2) На землю равномерно падает березовый лист: Сила тяжести, направленная вниз, компенсируется силой сопротивления воздуха, направленной против движения листа вверх;
3) На крючке безмена висит пакет с яблоками: Сила тяжести, направленная вниз, компенсируется силой нормальной реакции со стороны крючка и силой упругости пружины, направленными вверх;

Решение

1) При равномерном и прямолинейном движении поезда игрушечный автомобиль покоится относительно поезда и движется относительно Земли.

а) В системе отсчёта, связанной с Землёй, закон инерции выполняется: при торможении автомобиль продолжает движение по инерции, сохраняя свою скорость относительно Земли. Значит, система отсчёта, связанная с Землёй, инерциальна.

б) В системе отсчёта, связанной с поездом, при равномерном и прямолинейном движении закон инерции выполняется. При торможении автомобиля начинает двигаться относительно поезда без действия силы, вызывающей такое движение в этой системе отсчёта, поэтому закон инерции не выполняется. Следовательно, систему отсчёта, связанную с поездом, можно считать инерциальной только при его равномерном и прямолинейном движении, но не при торможении.

2) Действие каких сил компенсируется в примерах:

1. На столе лежит книга: сила тяжести компенсируется реакцией опоры со стороны стола.

2. На землю равномерно падает берёзовый лист: сила тяжести компенсируется силой сопротивления воздуха.

3. На крючке безмена висит пакет с яблоками: сила тяжести компенсируется силой упругости пружины безмена и реакцией крючка.

Ответ

1) а) Да, закон инерции выполняется; система отсчёта, связанная с Землёй, инерциальна. б) При равномерном и прямолинейном движении поезда — да, при торможении — нет; систему отсчёта, связанную с поездом, нельзя считать инерциальной при торможении.

2) 1 — сила тяжести и реакция опоры; 2 — сила тяжести и сила сопротивления воздуха; 3 — сила тяжести и сила упругости пружины (реакция крючка).