Задача 1. Подводная лодка покоится в толще воды. Укажите, действие каких тел компенсируется. Что можно сказать о равнодействующей всех сил, действующих на лодку? Задача 2.…
Задача 1. Подводная лодка покоится в толще воды. Укажите, действие каких тел компенсируется. Что можно сказать о равнодействующей всех сил, действующих на лодку? Задача 2. Парашютист спускается равномерно и прямолинейно. Объясните, действие каких тел компенсируется. Как изменится движение парашютиста, если он раскроет парашют вдвое большей площади? Задача 3. Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя? Что произойдёт, если мальчик отпустит нить? Задача 4. Может ли автомобиль двигаться равномерно по горизонтальному шоссе с выключенным двигателем? Ответ обоснуйте, опираясь на первый закон Ньютона.
Анализ сил, действующих на воздушный шар
Я думаю о том, как движение воздушного шара сначала замедляется, а затем он движется равномерно с меньшей скоростью. Мальчик удерживает водородный шар в состоянии покоя, и действующие силы включают подъёмную силу, направленную вверх, силу тяжести, направленную вниз, и натяжение нити, также направленное вниз. Эти силы уравновешивают друг друга. Если отпустить нить, я ожидаю, что шар сначала будет подниматься, поскольку подъёмная сила превышает его вес. В конце концов он столкнётся с сопротивлением воздуха и достигнет равномерного подъёма.
Исследование сил, действующих на воздушный шар и автомобиль
Когда нить удерживается в состоянии покоя, направленная вверх подъёмная сила воздуха уравновешивается силой тяжести и натяжением нити. Если отпустить нить, сила, направленная вверх, становится больше, из-за чего шар начинает ускоряться вверх. В конце концов сопротивление воздуха может привести к равномерному подъёму. Теперь, что касается автомобиля на горизонтальной дороге с выключенным двигателем: да, он может двигаться равномерно, если силы уравновешены — сила тяжести и нормальная сила действуют вертикально, тогда как горизонтальные силы сопротивления проявляются без какой-либо движущей силы.
Объяснение движения транспортного средства и действующих сил
Я размышляю о том, может ли автомобиль сохранять движение при выключенном двигателе, если силы уравновешены. На автомобиль, движущийся по горизонтальной дороге, действуют сила тяжести и нормальная сила, которые уравновешивают друг друга, но трение не равно нулю, особенно на неровной дороге. В идеальной ситуации без сопротивления это могло бы быть возможно, но в действительности трение и сопротивление воздуха препятствовали бы этому.
Для задания о том, как компенсируются силы, рассмотрим такие тела, как Земля, воздух и нить. В состоянии покоя все эти силы уравновешены. Если отпустить нить, натяжение нити исчезает.
Анализ выталкивающей силы и влияния парашюта
В первом задании о подводной лодке, погружённой в воду, я думаю о том, как выталкивающая сила и сила тяжести уравновешивают друг друга. Если подводная лодка находится в состоянии покоя, сопротивление воды, возможно, не играет роли.
Во втором задании, касающемся парашюта с вдвое большей площадью поверхности, я понимаю, что это увеличит сопротивление воздуха, в результате чего возникнет результирующая сила, направленная вверх, и скорость начнёт уменьшаться. В конце концов будет достигнута новая, меньшая предельная скорость. Количественно определять её не требуется.
Сила тяжести и сила Архимеда компенсируются. Равнодействующая: \(\vec R=0\).
Сила тяжести и сопротивление воздуха компенсируются. При увеличении площади парашюта сопротивление возрастёт: парашютист замедлится, затем будет спускаться равномерно с меньшей скоростью.
Сила Архимеда воздуха компенсирует силу тяжести и натяжение нити. После освобождения нити шарик начнёт ускоренно подниматься.
В идеале — да: при отсутствии сопротивления \(\vec R=0\), поэтому скорость сохраняется. В реальности из-за сопротивления воздуха и качению автомобиль замедлится.
Обсуждение
2 сообщенияЗадача 1. Подводная лодка покоится в толще воды. Укажите, действие каких тел компенсируется. Что можно сказать о равнодействующей всех сил, действующих на лодку? Задача 2. Парашютист спускается равномерно и прямолинейно. Объясните, действие каких тел компенсируется. Как изменится движение парашютиста, если он раскроет парашют вдвое большей площади? Задача 3. Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя? Что произойдёт, если мальчик отпустит нить? Задача 4. Может ли автомобиль двигаться равномерно по горизонтальному шоссе с выключенным двигателем? Ответ обоснуйте, опираясь на первый закон Ньютона.
Задача 1
На подводную лодку действуют:
- сила тяжести — вниз;
- сила Архимеда со стороны воды — вверх.
Эти силы компенсируют друг друга, поэтому равнодействующая всех сил равна нулю:
\[ \vec R=0. \]
Задача 2
На парашютиста действуют:
- сила тяжести — вниз;
- сила сопротивления воздуха — вверх.
Так как он движется равномерно, эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.
При раскрытии парашюта большей площади сопротивление воздуха увеличится. Парашютист начнёт замедляться, а затем будет спускаться равномерно с меньшей скоростью.
Задача 3
На шарик действуют:
- сила тяжести — вниз;
- сила Архимеда со стороны воздуха — вверх;
- сила натяжения нити — вниз.
В состоянии покоя сила Архимеда компенсирует силу тяжести и силу натяжения нити.
Если отпустить нить, шарик начнёт подниматься с ускорением, так как сила Архимеда станет больше силы тяжести.
Задача 4
В идеальном случае автомобиль может двигаться равномерно с выключенным двигателем, если сопротивлением движению пренебречь: сила тяжести и сила реакции опоры компенсируются, а равнодействующая равна нулю.
В реальных условиях из-за сопротивления воздуха и трения автомобиль будет постепенно замедляться.
