Номер 3, страница 42 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

3. Тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если равнодействующая всех сил, действующих на тело,...

а) отрицательная;

б) положительная;

в) равна нулю;

г) увеличивается со временем;

д) уменьшается со временем.

Решение

Данный вопрос относится к первому закону Ньютона, также известному как закон инерции. Этот закон гласит, что существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

Условие, что действие всех сил скомпенсировано, означает, что их векторная сумма, называемая равнодействующей силой ($ \vec{F}_{равн} $), равна нулю.

Это также следует из второго закона Ньютона, который связывает равнодействующую силу, массу тела ($\text{m}$) и его ускорение ($ \vec{a} $) формулой: $ \vec{F}_{равн} = m\vec{a} $.

Состояние покоя (скорость постоянна и равна нулю, $ \vec{v} = 0 $) и состояние равномерного прямолинейного движения (скорость постоянна по модулю и направлению, $ \vec{v} = \text{const} $) — это частные случаи движения с постоянной скоростью. Движение с постоянной скоростью означает, что ускорение тела равно нулю ($ \vec{a} = 0 $).

Подставив $ \vec{a} = 0 $ во второй закон Ньютона, получаем:

$ \vec{F}_{равн} = m \cdot 0 = 0 $

Таким образом, для того чтобы тело находилось в состоянии покоя или двигалось равномерно и прямолинейно, необходимо, чтобы равнодействующая всех приложенных к нему сил была равна нулю.

Рассмотрим предложенные варианты ответов:

а) отрицательная; — Если равнодействующая сила не равна нулю (например, её проекция на ось отрицательна), то тело будет иметь ненулевое ускорение, направленное против оси. Движение не будет равномерным.

б) положительная; — Аналогично, если равнодействующая сила не равна нулю (её проекция положительна), тело будет двигаться с ускорением, направленным вдоль оси. Движение не будет равномерным.

в) равна нулю; — Это условие обеспечивает нулевое ускорение, что соответствует состоянию покоя или равномерному прямолинейному движению. Это верный ответ.

г) увеличивается со временем; — Если равнодействующая сила увеличивается, то и ускорение тела будет увеличиваться (при постоянной массе), что означает неравномерное движение.

д) уменьшается со временем. — Если равнодействующая сила уменьшается, то и ускорение тела будет уменьшаться, что также является видом неравномерного движения.

Ответ: в) равна нулю;