Номер 2, страница 71 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

2. Скомпенсированы ли действия тел на шайбу, если она:

а) покоится на льду;

б) равномерно скользит по льду под действием клюшки хоккеиста;

в) скользит по льду с торможением?

а) Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в состоянии покоя, его скорость постоянна и равна нулю, а значит, ускорение также равно нулю ($a=0$). Это означает, что векторная сумма всех сил, действующих на тело (равнодействующая сила), равна нулю. На шайбу, покоящуюся на льду, действуют две силы: сила тяжести ($\vec{F_т}$), направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$), направленная вертикально вверх. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению, то есть они компенсируют (уравновешивают) друг друга. Таким образом, действия тел на шайбу скомпенсированы.

Ответ: да, скомпенсированы.

б) Если шайба скользит по льду равномерно, это означает, что ее скорость постоянна по величине и направлению ($v = \text{const}$), а ускорение равно нулю ($a=0$). Согласно первому закону Ньютона, это возможно только в том случае, если равнодействующая всех сил, приложенных к шайбе, равна нулю. В этом случае на шайбу действуют:

• Вертикальные силы: сила тяжести и сила реакции опоры. Они скомпенсированы.
• Горизонтальные силы: сила, с которой клюшка действует на шайбу, и сила трения скольжения, направленная в противоположную сторону. Для равномерного движения необходимо, чтобы эти горизонтальные силы также были равны по модулю и противоположны по направлению, то есть компенсировали друг друга.

Ответ: да, скомпенсированы.

в) Если шайба скользит по льду с торможением, это означает, что ее скорость уменьшается. Следовательно, шайба движется с ускорением ($\vec{a}$), которое направлено против вектора скорости. Согласно второму закону Ньютона, если у тела есть ускорение, то равнодействующая всех приложенных к нему сил не равна нулю и направлена в ту же сторону, что и ускорение: $\sum \vec{F} = m\vec{a}$. В этом случае на шайбу действует нескомпенсированная сила (в основном, сила трения), которая и вызывает торможение. Так как равнодействующая сила не равна нулю ($\sum \vec{F} \neq 0$), действия тел на шайбу не скомпенсированы.

Ответ: нет, не скомпенсированы.