Відповіді до підручника: Стр.33

Готова відповідь до завдання Стр.33 з ГДЗ Фізика 9 клас Засєкіна.

Фізика, 9 клас · Відповіді до підручника

Текстова відповідь

§ 5. Досліджуємо рух тіла під дією кількох сил

ДУМАЙ (1–2)

Як рухатиметься тіло, якщо рівнодійна прикладених до нього сил дорівнюватиме нулю? 2. За яких умов тіло рухатиметься рівноприскорено? Рівносповільнено?

Якщо рівнодійна всіх сил дорівнює нулю, тіло в інерціальній системі відліку або перебуває в стані спокою, або рухається рівномірно прямолінійно.
Тіло рухається рівноприскорено, коли на нього діє стала за модулем і напрямом рівнодійна сила, напрямлена вздовж вектора швидкості; рівносповільнено — коли рівнодійна сила стала, але напрямлена проти вектора швидкості.

Велосипедистка гальмує

Велосипедистка, яка рухається зі швидкістю 36 км/год, побачила попереду приблизно в 10 м від себе перешкоду й різко загальмувала. Чи встигне вона зупинитися, якщо: а) дорога суха і коефіцієнт тертя 0,7; б) дорога слизька і коефіцієнт тертя 0,4; в) швидкість її руху вдвічі більша?

Запишемо дані (для перших двох випадків): v₀ = 36 км/год = 10 м/с; s = 10 м; μ₁ = 0,7; μ₂ = 0,4. У випадку (в): v₀' = 2·36 км/год = 72 км/год = 20 м/с, μ = 0,7.

Сила тертя ковзання, яка гальмує велосипедистку:
Fтер = μN = μmg.
За другим законом Ньютона вздовж осі руху (беремо модулі):
Fтер = ma ⇒ μmg = ma ⇒ a = μg.
Це модуль прискорення; сам вектор прискорення напрямлений проти швидкості (рух рівносповільнений).

Для рівносповільненого руху використовуємо рівняння
v² = v₀² + 2as.
У момент зупинки v = 0, a = –|a| = –μg, тому
0 = v₀² – 2μgs ⇒ s = v₀² / (2μg).

а) μ = 0,7, v₀ = 10 м/с:

s₁ = 10² / (2·0,7·9,8) = 100 / 13,72 ≈ 7,3 м.
Гальмівний шлях менший за 10 м, отже, велосипедистка встигає зупинитися.

б) μ = 0,4, v₀ = 10 м/с:

s₂ = 10² / (2·0,4·9,8) = 100 / 7,84 ≈ 12,8 м ≈ 13 м.
Гальмівний шлях більший за 10 м, велосипедистка не встигає зупинитися.

в) v₀' = 20 м/с, μ = 0,7:

s₃ = 20² / (2·0,7·9,8) = 400 / 13,72 ≈ 29,1 м ≈ 29 м.
Гальмівний шлях значно більший за 10 м, вона не встигає зупинитися.

Висновок: а) встигає (s ≈ 7 м); б) не встигає (s ≈ 13 м); в) не встигає (s ≈ 29 м).