Question

Легковой автомобиль на полной скорости сталкивается с летящим комаром. а) Сравните силы с которыми машина действует на комара, а
комар на машину; б) Сравните изменения скоростей двух тел; в)
Сравните ускорения двух тел; г) Какие явления приводят к
«расплющиванию» комара?

Answer 1

а) Когда легковой автомобиль сталкивается с летящим комаром, сила, с которой машина действует на комара, намного больше, чем сила, с которой комар действует на машину. Это связано с тем, что масса автомобиля значительно больше массы комара. Согласно третьему закону Ньютона, сила взаимодействия двух тел всегда равна по величине, но противоположна по направлению, поэтому сила, с которой машину толкает комар, направлена в обратную сторону, к комару.

б) Изменения скоростей двух тел также будут различными. Когда легковой автомобиль сталкивается с комаром, скорость комара изменяется значительно больше, чем скорость автомобиля. Это связано с тем, что масса автомобиля намного больше массы комара. Используя закон сохранения импульса, можем сказать, что общая масса системы (автомобиль + комар) остается постоянной, но скорость автомобиля изменяется незначительно из-за его большой массы, тогда как скорость комара изменяется существенно из-за его малой массы.

в) Ускорения двух тел также различны. Ускорение комара будет гораздо больше, чем ускорение автомобиля. Данное уравнение можно выразить через второй закон Ньютона: сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение. Поскольку сила, действующая на комара, намного больше, чем сила, действующая на автомобиль, а масса комара гораздо меньше массы автомобиля, ускорение комара будет гораздо больше, чем ускорение автомобиля.

г) Явления, приводящие к «расплющиванию» комара, включают в себя деформацию его нежного тела под действием огромной силы от легкового автомобиля. Когда автомобиль сталкивается с комаром, энергия движения автомобиля передается на комара во время столкновения. Из-за своей малой массы, комар не может поглощать и амортизировать эту энергию, и как результат, его тело деформируется и расплющивается. Это явление называется деформацией тела из-за разности масс и силы во время столкновения.