Задание OGEPHYSCE49BA: Явление инерции. Первый закон Ньютона.

Выберем инерциальную систему отсчёта, связанную с Землёй. Ox направим горизонтально по полёту самолёта, Oy вверх. Перед сбрасыванием груз движется вместе с самолётом, поэтому уже имеет горизонтальную скорость v₀ относительно Земли. Открытие люка не уничтожает эту скорость.

После освобождения на груз действует сила тяжести mg вниз. Для объяснения начального движения сопротивлением воздуха пренебрегаем. Второй закон Ньютона в проекциях:
maₓ = 0;
maᵧ = −mg.
Следовательно, aₓ = 0 и vₓ = v₀. Горизонтальная скорость сохраняется по инерции. Одновременно вертикальная скорость изменяется под действием тяжести: при нулевой начальной вертикальной скорости vᵧ = −gt.

Таким образом, груз продолжает перемещаться вперёд относительно Земли и одновременно падает. Тяжесть объясняет изменение вертикального движения, а сохранение движения в направлении самолёта объясняется инерцией.

Проверка. При равномерном горизонтальном полёте без сопротивления груз после сбрасывания остаётся под самолётом, потому что их горизонтальные скорости одинаковы. Для продолжения движения вперёд отдельная толкающая сила не требуется. Вариант, называющий инерцию, имеет номер 3. Ответ: 3.