Номер 5, страница 30 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

5. Автомобиль движется по дороге. Может ли автомобиль мгновенно остановиться?

а) Может, если асфальт на дороге сухой.

б) Может, если у автомобиля хорошие тормоза.

в) Может, так как временем остановки можно пренебречь.

г) Может, если водитель опытный.

д) Не может.

д) Не может.

Автомобиль, как и любое другое тело, обладающее массой, подчиняется законам инерции. Инерция — это свойство тела сохранять состояние своего движения (покоя или равномерного прямолинейного движения) до тех пор, пока на него не подействует внешняя сила.

Чтобы остановить движущийся автомобиль, необходимо изменить его скорость от некоторого начального значения $v_0$ до нуля. Процесс изменения скорости характеризуется ускорением $\text{a}$. Для мгновенной остановки, то есть для изменения скорости за нулевой промежуток времени ($\Delta t = 0$), потребовалось бы бесконечно большое ускорение (замедление):

$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0 - v_0}{0} \to \infty$

Согласно второму закону Ньютона, сила $\text{F}$, действующая на тело, связана с его массой $\text{m}$ и ускорением $\text{a}$ соотношением $F = ma$. Таким образом, для создания бесконечного ускорения потребовалась бы бесконечно большая тормозная сила.

$F = m \cdot \infty \to \infty$

В реальности ни тормозная система автомобиля, ни сила трения между шинами и дорогой не могут создать бесконечную силу. Любая сила в природе имеет конечное значение. Следовательно, автомобиль не может остановиться мгновенно; процесс торможения всегда занимает конечный, ненулевой промежуток времени.

Факторы, перечисленные в вариантах а), б) и г) (сухой асфальт, хорошие тормоза, опытный водитель), могут лишь увеличить величину тормозной силы и, соответственно, сократить время и путь торможения, но не сделать их равными нулю. Вариант в) является лишь математическим допущением, которое не отражает физическую реальность.

Ответ: д) Не может.