1 задание
Сверь числа и знаки с фото.
УПРАЖНЕНИЕ 17
- Шарик катился по горизонтальной поверхности стола от точки A к точке B (рис. 36). В точке B на шарик подействовали силой \(\vec{F}\). В результате он стал двигаться к точке C. В каком из направлений, обозначенных стрелками 1, 2, 3 и 4, могла действовать сила \(\vec{F}\)? [Рисунок: «Стол (вид сверху)». Точка A расположена слева, точка B — в центре, точка C — справа-снизу. От A к B показана линия движения вправо; от B к C — отклонение вправо-вниз. В точке B проведены стрелки: 1 — вверх, 2 — вправо, 3 — вниз, 4 — влево.] Рис. 36
Краткий ответ: сила \(\vec F\) могла быть направлена по стрелке 3 — к нижнему краю стола, то есть вниз на рисунке.
Почему. В точке \(B\) шарик уже имеет скорость \(\vec v_0\), направленную вправо — вдоль \(AB\). Сила сообщает шарику ускорение в своём направлении:
\[ \vec a \parallel \vec F,\qquad \vec v=\vec v_0+\vec a t. \]
Точка \(C\) находится правее и ниже \(B\). Значит, у шарика должна появиться составляющая скорости вниз, при этом движение вправо сохраняется. Это даёт только стрелка 3.
Проверка остальных вариантов:
- стрелка 1 увела бы шарик вверх;
- стрелка 2 только увеличила бы скорость вдоль \(AB\), не отклоняя шарик к \(C\);
- стрелка 4 затормозила бы шарик и могла повернуть его влево.
Поэтому подходит направление 3.
Обсуждение
4 сообщенияи дай ответ на 2 задачу
2. Ответ по участкам траектории:
| Участок | Действовала ли сила | Направление силы |
|---|---|---|
| 0–3 | нет | — шарик движется равномерно и прямолинейно |
| 4–6 | да | вдоль скорости, в сторону движения — шарик разгоняется |
| 7–9 | да | перпендикулярно скорости, к центру кривизны — влево от направления движения, поэтому шарик поворачивает налево |
| 10–12 | да | перпендикулярно скорости, к центру кривизны — вправо от направления движения, поэтому шарик поворачивает направо |
| 13–15 | нет | — движение равномерное и прямолинейное |
| 16–19 | да | против скорости — шарик тормозит |
Почему так:
- Если сила не действует, шарик за равные промежутки времени проходит равные расстояния и не меняет направление — движение равномерное и прямолинейное.
- Если сила направлена вдоль скорости, меняется модуль скорости: шарик разгоняется или тормозит.
- Если сила направлена перпендикулярно скорости, модуль скорости может не меняться, но направление скорости поворачивается в сторону действия силы. Поэтому на участке 7–9 шарик отклоняется влево, а на 10–12 — вправо: сила всё время направлена к центру кривизны траектории.
почему токи из 0 в 3 там равномерное прямолинейное если там промежутки не равные
Разбираемся: на участке 0–3 сравнивать надо соседние расстояния:
\[ s_{01},\quad s_{12},\quad s_{23}, \]
а не расстояния от точки 0 до каждой точки. Расстояния \(0\to2\) и \(0\to3\), конечно, больше — это нормально: прошло больше времени.
По рисунку 37 точки 0, 1, 2, 3 лежат почти на одной прямой, а промежутки \(0\!-\!1\), \(1\!-\!2\), \(2\!-\!3\) одинаковые (в книге/на фото они могут казаться чуть разными из-за печати и перспективы). Если за каждую секунду шарик проходит одинаковый путь и направление не меняется, то скорость постоянна:
\[ \vec v=\text{const},\qquad \vec a=0,\qquad \vec F_{\text{равнодейств.}}=0. \]
Поэтому на 0–3 сила не действовала.
А на участке 4–6 соседние промежутки начинают увеличиваться — шарик разгоняется, значит сила направлена вдоль скорости.
Если в твоём экземпляре именно \(0\!-\!1\), \(1\!-\!2\), \(2\!-\!3\) заметно разные, то рисунок неточен: тогда формально это уже не равномерное движение. Но по смыслу задачи 0–3 — равномерное прямолинейное движение.
