номер 3, страница 39 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова

3.Можно ли поставить опыт с шариком в трубке так, чтобы скорость шарика относительно школьной доски равнялась нулю? Если можно, то как?

3.Можно ли поставить опыт с шариком в трубке так, чтобы скорость шарика относительно школьной доски равнялась нулю? Если можно, то как?

Ответ: Да, такой опыт поставить можно.

Объяснение:
По классическому закону сложения скоростей скорость тела в неподвижной системе отсчёта (связанной со школьной доской) равна векторной сумме относительной скорости тела (скорости шарика относительно трубки) и переносной скорости самой подвижной системы отсчёта (скорости трубки относительно доски):

$$\vec{v}_{\text{шарика относительно доски}} = \vec{v}_{\text{шарика относительно трубки}} + \vec{v}_{\text{трубки относительно доски}}$$

Чтобы результирующая скорость шарика относительно доски была равна нулю ($\vec{v} = 0$), векторы скоростей должны быть равны по модулю и направлены в противоположные стороны:

$$\vec{v}_{\text{трубки относительно доски}} = -\vec{v}_{\text{шарика относительно трубки}}$$

Как провести опыт:

• Если шарик тонет и равномерно опускается вниз внутри трубки со скоростью $v$, то саму трубку необходимо равномерно поднимать вертикально вверх вдоль доски с точно такой же скоростью $v$.
• Если шарик всплывает (например, лёгкий шарик или пузырёк воздуха в жидкости) и движется вверх со скоростью $v$, то трубку следует равномерно опускать вниз со скоростью $v$.

В этом случае шарик будет совершать движение внутри трубки, но относительно школьной доски он будет оставаться на одном и том же месте, то есть находиться в состоянии покоя.