Задание 3 — краткий ответ
«Сила тяжести не изменилась».
Почему: сила тяжести у поверхности Земли считается по формуле
\[F_{тяж} = m g,\]где \(m\) — масса мяча, \(g \approx 9{,}8\ \text{Н/кг}\).
- Ни масса мяча, ни \(g\) во время полёта не меняются (высота подъёма мала, сопротивление воздуха в этой модели не учитываем).
- Значит, \(F_{тяж}\) остаётся постоянной и на подъёме, и в верхней точке, и при падении.
- Меняются при движении скорость и ускорение, а не сила тяжести. (Кстати, в свободном полёте мяч не давит на опору, поэтому его вес равен нулю — но это не то же самое, что сила тяжести.)
Задание 1 — краткий ответ
Инерциальными будут случаи (на скриншоте отмечены верно):
- лифт движется равномерно вверх;
- лифт движется равномерно вниз;
- лифт стоит на этаже.
Правило: система отсчёта инерциальна, если она движется прямолинейно и равномерно (или покоится), то есть её ускорение \(\vec{a} = 0\).
- Равномерное движение и покой → \(a = 0\) → СО инерциальна.
- «Равноускоренно вверх» и «равноускоренно вниз» → \(a \neq 0\) → СО неинерциальна (в ней появляются «лишние» силы инерции, и вес тела отличается от \(mg\)).
Задание 4 — краткий ответ
120
Указать в поле нужно только число: 120
Почему: работает третий закон Ньютона — тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению:
\[\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}, \qquad |F_{12}| = |F_{21}|.\]Поэтому если первый мальчик толкает второго с силой \(120\ \text{Н}\), то и второй толкает первого с силой \(120\ \text{Н}\). Массы (\(40\) кг и \(45\) кг) на равенство сил не влияют — они влияют только на ускорения:
\[a_1 = \frac{120}{40} = 3\ \text{м/с}^2, \qquad a_2 = \frac{120}{45} \approx 2{,}7\ \text{м/с}^2.\]Проверка: сила не зависит от массы того, кто толкает, — важно только, что тела взаимодействуют друг с другом. Ответ \(120\ \text{Н}\) согласуется с этим.