Номер 2, страница 22 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

2. Может ли перемещение равняться нулю, если путь не равен нулю? Приведите примеры.

Решение

Да, перемещение тела может равняться нулю, даже если пройденный им путь не равен нулю. Такая ситуация возникает, когда тело совершает движение по замкнутой траектории, то есть его начальная и конечная точки совпадают.

Для полного понимания разберем ключевые понятия:

Путь ($S$) — это скалярная физическая величина, равная длине траектории, которую прошло тело за некоторое время. Путь не может быть отрицательным ($S \ge 0$).

Перемещение ($\vec{s}$) — это векторная величина, представляющая собой направленный отрезок прямой, который соединяет начальное положение тела с его конечным положением. Если начальная точка ($A$) и конечная точка ($B$) совпадают, то вектор перемещения является нулевым: $\vec{s} = \vec{0}$.

Таким образом, если тело двигалось и вернулось в исходную точку, оно прошло некоторый путь ($S > 0$), но его перемещение равно нулю ($\vec{s} = \vec{0}$).

Примеры:

1. Автомобиль выезжает из гаража, проезжает по городу и возвращается обратно в тот же гараж. Путь, который показывает одометр, может составлять десятки километров, но перемещение автомобиля равно нулю, так как он вернулся в начальную точку.

2. Спортсмен-бегун стартует на 400-метровой беговой дорожке стадиона и, пробежав ровно один круг, финиширует на месте старта. Пройденный им путь равен $S = 400$ м, а перемещение $\vec{s} = \vec{0}$.

3. Мяч, подброшенный вертикально вверх, поднимается на высоту $h$ и падает обратно в руку. Его путь равен $S = 2h$, в то время как итоговое перемещение равно нулю.

Ответ: Да, перемещение может быть равно нулю при ненулевом пути. Это происходит в любом случае, когда тело возвращается в свою первоначальную точку, двигаясь по замкнутой траектории.