Придумайте 2 задачи по инерции и решите их.

Задача 1. Инерция при движении автомобиля

Условие:
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Водитель резко нажал на тормоз, и автомобиль остановился через 5 секунд. Почему пассажир при торможении наклоняется вперёд? Объясните явление с точки зрения инерции.

Решение:
Переведём скорость автомобиля в СИ:

72 км/ч = 72 : 3,6 = 20 м/с.

Когда автомобиль начинает тормозить, он уменьшает свою скорость и постепенно останавливается. Однако тело пассажира стремится сохранить прежнюю скорость движения и продолжает двигаться вперёд. Это происходит из-за явления инерции.

Инерция — это свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на них не действуют внешние силы или их действие уравновешено.

Пассажир наклоняется вперёд не потому, что его толкает какая-либо сила, а потому, что верхняя часть его тела продолжает двигаться с прежней скоростью, пока действие ремня или других сил не остановит его.

Ответ: пассажир наклоняется вперёд из-за инерции: его тело стремится сохранить прежнее движение, когда автомобиль резко тормозит.

Задача 2. Инерция при движении санок

Условие:
Санки массой 10 кг движутся по ровной снежной дороге со скоростью 4 м/с. После прекращения действия силы тяги санки продолжают двигаться ещё некоторое время и останавливаются через 20 секунд. Найдите изменение скорости санок и объясните, почему они не остановились сразу.

Решение:
Начальная скорость санок:

$v_1 = 4$ м/с.

После остановки:

$v_2 = 0$ м/с.

Изменение скорости:

Знак «минус» показывает, что скорость уменьшилась.

Когда человек перестаёт тянуть санки, они не останавливаются мгновенно, потому что сохраняют своё движение благодаря инерции. Постепенно скорость уменьшается из-за действия силы трения между санками и снегом.

Масса санок в решении изменения скорости не используется, так как инерция зависит от массы тела, но для вычисления изменения скорости достаточно знать начальную и конечную скорости.

Ответ: изменение скорости санок равно −4 м/с. Санки продолжают двигаться после прекращения тяги из-за инерции, а останавливаются постепенно из-за силы трения.