Упр. № Сила и характер движения
На рисунке 61 изображена траектория движения шарика. На ней отмечены положения шарика через каждую секунду после начала движения. Действовала ли на шарик сила на участке 0—3; 4—6; 7—9; 10—12; 13—15; 16—19? Если сила действовала, то как она была направлена по отношению к вектору скорости? Почему на участке 7—9 шарик повернул налево, а на участке 10—12 — направо по отношению к направлению движения перед поворотом? Сопротивление движению не учитывайте. На рисунке расстояния между отметками 0—3 растут, 4—6 почти одинаковы, 16—19 уменьшаются; участки 7—9 и 10—12 криволинейны.
Решение
Отметки нанесены через одинаковые промежутки времени — по с. Поэтому по расстоянию между соседними отметками судим о модуле скорости, а по форме траектории — о её направлении. По второму закону Ньютона сила направлена в сторону изменения скорости.
На участке — расстояния между отметками растут: шарик ускоряется по прямой. Равнодействующая направлена вдоль скорости.
На участке — равные отрезки проходятся за равное время по прямой. Скорость не меняется, следовательно, равнодействующая равна нулю.
На участке — траектория поворачивает налево. Значит, действующая сила имеет составляющую слева от направления скорости и поворачивает её налево.
На участке — траектория поворачивает направо. Здесь сила имеет составляющую справа от скорости и поворачивает её направо. Именно изменение стороны, в которую направлена сила, объясняет разные повороты.
На участке — путь прямой, а расстояния между отметками одинаковы: равнодействующая равна нулю.
На участке — расстояния за секунду сокращаются. Шарик замедляется по прямой, поэтому равнодействующая направлена против скорости.
Ответ
—: сила по скорости; —: равнодействующая нулевая; —: сила поворачивает скорость налево; —: направо; —: равнодействующая нулевая; —: сила против скорости.
