Номер 4, страница 35 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

4. Если силы, действующие на движущееся тело, равны по модулю, но противоположны по направлению, то тело...

а) движется с постоянной скоростью;

б) колеблется;

в) мгновенно остановится;

г) уменьшит скорость, пока не остановится;

д) ускорится.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Математически это выражается формулой: $ \vec{a} = \frac{\vec{F}_{равн}}{m} $, где $ \vec{a} $ — ускорение, $\text{m}$ — масса тела, а $ \vec{F}_{равн} $ — равнодействующая (векторная сумма) всех сил.

В условии задачи сказано, что на тело действуют силы, равные по модулю, но противоположные по направлению. Пусть это будут силы $ \vec{F}_1 $ и $ \vec{F}_2 $. Тогда $ |\vec{F}_1| = |\vec{F}_2| $ и $ \vec{F}_1 = -\vec{F}_2 $.

Найдем равнодействующую этих сил: $ \vec{F}_{равн} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 = \vec{F}_1 + (-\vec{F}_1) = 0 $.

Поскольку равнодействующая сила равна нулю ($ \vec{F}_{равн} = 0 $), то и ускорение тела также равно нулю ($ \vec{a} = 0 $).

Ускорение — это величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Если ускорение равно нулю, то скорость тела не изменяется, то есть остается постоянной ($ \vec{v} = const $). Так как в условии указано, что тело уже находилось в движении, оно продолжит двигаться с той же скоростью, равномерно и прямолинейно.

Рассмотрим предложенные варианты:

а) движется с постоянной скоростью; — это утверждение верно, так как при нулевой равнодействующей силе ускорение равно нулю, а скорость постоянна.

б) колеблется; — для колебаний необходимо наличие возвращающей силы, то есть равнодействующая сила не должна быть равна нулю.

в) мгновенно остановится; — для остановки необходимо, чтобы скорость изменилась, что требует ненулевого ускорения (замедления).

г) уменьшит скорость, пока не остановится; — это также подразумевает наличие замедления, а значит, и ненулевой равнодействующей силы, направленной против движения.

д) ускорится. — для ускорения необходима ненулевая равнодействующая сила, сонаправленная с движением.

Таким образом, единственно верным является вариант а).

Ответ: а) движется с постоянной скоростью;