Помогите, пожалуйста! Траектория движения яблока, падающего со столика вагона, в системе отсчёта, связанной с вагоном, совпадает с вертикалью.

По траектории движения яблока определи характер движения вагона.

Из предложенных вариантов ответа выбери правильный:

движется равномерно и прямолинейно
прямолинейно замедляет ход
поворачивает
прямолинейно ускоряется

Давайте разберемся с задачей.

Когда яблоко падает в системе отсчёта, связанной с вагоном, оно движется только под действием силы тяжести. Если траектория движения яблока совпадает с вертикалью, это значит, что в системе отсчёта вагона на яблоко не действует никакая горизонтальная сила. Следовательно, вагон либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно, так как при этом нет относительного движения яблока по горизонтали.

Теперь рассмотрим каждый предложенный вариант:

1. Движется равномерно и прямолинейно — подходит, так как в этом случае нет ускорения или торможения, и яблоко в вагоне будет двигаться строго вертикально при падении.

2. Прямолинейно замедляет ход — не подходит, так как при замедлении вагона яблоко в системе отсчёта вагона будет двигаться с ускорением вперёд относительно вертикали.

3. Поворачивает — не подходит, так как при повороте возникает центростремительное ускорение, которое заставит яблоко сместиться в сторону от вертикали в системе отсчёта вагона.

4. Прямолинейно ускоряется — не подходит, так как при ускорении вагона яблоко будет смещаться назад относительно вертикали.

Таким образом, правильный ответ: движется равномерно и прямолинейно.