Задание №3 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
В сказке Л. Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» сказано: «Стоило коню остановиться, как рыцарь тут же летел вперёд. А когда конь снова трогался с места, рыцарь тотчас падал назад». Чем объясняется описываемое наблюдение?
явлением инерции
явлением всемирного тяготения
действием выталкивающей силы
действием сил сопротивления
Правильный ответ
1
Пояснение
Решение.
Для того чтобы правильно ответить на вопрос, проанализируем физические процессы, происходящие в обоих описанных случаях.
1. Первый случай: «Стоило коню остановиться, как рыцарь тут же летел вперёд».
Когда конь и рыцарь движутся вместе, они обладают определённой скоростью относительно земли. В момент резкой остановки коня на него действует внешняя сила (сила трения копыт о землю), которая прекращает его движение. Однако рыцарь не закреплён жёстко в седле. Согласно закону инерции, любое тело стремится сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или действия сил скомпенсированы. Поэтому тело рыцаря по инерции продолжает двигаться вперёд с той же скоростью, которая была у него до остановки коня.
2. Второй случай: «А когда конь снова трогался с места, рыцарь тотчас падал назад».
В этом случае изначально и конь, и рыцарь находятся в состоянии покоя (их скорость равна нулю). Когда конь резко начинает движение вперёд, нижняя часть тела рыцаря, соприкасающаяся с седлом, начинает двигаться вместе с конём. Однако верхняя часть тела рыцаря в силу инертности стремится сохранить состояние покоя. В результате рыцарь отклоняется (падает) назад относительно движущегося коня.
3. Вывод:
Описанные явления — сохранение скорости движения при резкой остановке и сохранение состояния покоя при резком начале движения — называются явлением инерции. Другие предложенные варианты (тяготение, выталкивающая сила или сопротивление среды) не являются определяющими причинами резкого изменения положения рыцаря относительно коня в данных ситуациях.
Таким образом, правильным является вариант № 1.
Ответ: 1
Источник: ФИПИ