Задание №3 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Пассажиры, стоящие в салоне равномерно и прямолинейно движущегося трамвая, вдруг резко отклоняются назад, противоположно направлению движения трамвая. Что можно сказать о скорости движения трамвая в этот момент времени?
Трамвай в этот момент времени тормозит, а пассажиры по инерции продолжают движение относительно Земли с прежней скоростью.
Трамвай в этот момент времени ускоряется, а пассажиры по инерции продолжают движение относительно Земли с прежней скоростью.
Один из пассажиров начинает движение к дверям, чтобы выйти на остановке.
В этот момент времени трамвай начинает резкий спуск с горы.
Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для объяснения данного явления воспользуемся понятием инерции.
1. Физическое явление: Инерция — это свойство тел сохранять свою скорость (как по модулю, так и по направлению), если на них не действуют другие тела или действия этих тел скомпенсированы. Согласно первому закону Ньютона, в инерциальной системе отсчета (связанной с Землей) тела стремятся сохранить состояние равномерного прямолинейного движения.
2. Анализ ситуации: Изначально трамвай и пассажиры двигались равномерно и прямолинейно с некоторой скоростью . В момент изменения скорости трамвая ноги пассажиров, благодаря силе трения о пол, начинают изменять свою скорость вместе с вагоном. Однако туловище пассажиров по инерции стремится сохранить прежнюю скорость относительно Земли.
3. Применение к условию: Если пассажиры отклоняются назад (противоположно направлению движения), это означает, что вагон «уходит» из-под них вперёд. То есть скорость трамвая стала больше, чем была изначально. Следовательно, трамвай начал двигаться с ускорением (увеличивать скорость).
4. Проверка других вариантов:
— Если бы трамвай тормозил (вариант 1), пассажиры по инерции продолжали бы движение вперёд и отклонились бы по направлению движения.
— Движение одного пассажира (вариант 3) не объясняет массовое отклонение всех людей в салоне.
— Спуск с горы (вариант 4) сам по себе не вызывает резкого отклонения назад, если скорость не возрастает резко.
Таким образом, верным является утверждение, что трамвай ускоряется.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ