Номер 35, страница 16 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Решение

Рассмотрим движение двух одинаковых грузов, которые начинают падать одновременно из одной точки от неподвижного вертолета. Пренебрегая сопротивлением воздуха, на оба груза действует только сила тяжести, сообщая им одинаковое ускорение свободного падения $g$. Так как их начальные скорости относительно Земли равны нулю, то в любой последующий момент времени их скорости и положения в системе отсчета, связанной с Землей, будут одинаковыми.

В какой системе отсчета (относительно какого тела) первый груз будет покоиться?

Тело считается покоящимся, если его координаты в выбранной системе отсчета не изменяются со временем. Поскольку оба груза движутся идентично (их векторы скорости и ускорения совпадают в каждый момент времени), их относительная скорость равна нулю, и расстояние между ними остается постоянным (равным нулю). Следовательно, в системе отсчета, связанной со вторым грузом, первый груз будет неподвижен. Также любой объект покоится в системе отсчета, связанной с ним самим.

Ответ: Первый груз будет покоиться в системе отсчета, связанной со вторым грузом, а также в системе отсчета, связанной с самим собой.

а) прямой линией

Траектория — это линия, которую описывает тело при своем движении. Для наблюдателя, находящегося на Земле или в вертолете (эти системы отсчета неподвижны друг относительно друга), второй груз будет двигаться вертикально вниз по прямой. Таким образом, в системе отсчета, связанной с Землей, траектория второго груза будет прямой линией.

Ответ: В системе отсчета, связанной с Землей или с вертолетом.

б) точкой

Траектория движения представляет собой точку в том и только том случае, если тело в данной системе отсчета покоится. Как было показано выше, относительная скорость между первым и вторым грузом равна нулю. Это означает, что в системе отсчета, жестко связанной с первым грузом, второй груз будет неподвижен. Следовательно, его траектория будет точкой.

Ответ: В системе отсчета, связанной с первым грузом (или с самим вторым грузом).