10 класс Динамика свободных колебаний § 31. Динамика свободных колебаний

ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 31.4: Динамика свободных колебаний

Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.

Ольга Кузнецова, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 31.3 31.5 →

Условие

Назовите фактор, способствующий стягиванию всех тел во Вселенной в одно сплошное образование, и укажите, что препятствует этому объединению.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

В данном вопросе рассматриваются фундаментальные взаимодействия в масштабах Вселенной. Нам нужно определить силу, которая стремится собрать материю вместе, и механизм или явление, которое этому противодействует.

Шаг 1. Анализ фактора стягивания

Основным универсальным взаимодействием, действующим на всех расстояниях и между всеми телами, обладающими массой, является гравитация. Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, каждая частица материи притягивает любую другую частицу с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

F=Gm₁m₂/r²

Поскольку гравитационная сила всегда является силой притяжения (отрицательный знак потенциальной энергии), она действует как «клей», стремящийся стянуть всю видимую материю во Вселенной в единое компактное образование. Это процесс гравитационного коллапса в глобальных масштабах.

Шаг 2. Анализ препятствующих факторов

Если бы действовала только гравитация, Вселенная давно схлопнулась бы. Однако существуют факторы, препятствующие этому объединению:

Расширение Вселенной. Согласно теории Большого взрыва, пространство само расширяется. Галактики удаляются друг от друга со скоростями, которые можно описать законом Хаббла: v=H₀d. Кинетическая энергия этого расширения противостоит гравитационному притяжению.
Темная энергия. В современной космологии считается, что расширение Вселенной ускоряется под действием так называемой темной энергии, которая создает эффект антигравитации (отталкивания) на больших масштабах.
Квантовые эффекты и давление вырожденного газа. На уровне отдельных объектов (звезд, планет) гравитации препятствуют электромагнитные силы, тепловое давление плазмы и квантовомеханические принципы (например, принцип Паули для белых карликов и нейтронных звезд).

Однако в контексте вопроса о всей Вселенной главным препятствием является именно расширение пространства , обусловленное начальной скоростью разлета вещества после Большого взрыва и ускорением за счет темной энергии.

Шаг 3. Формулировка итогового ответа

Таким образом, мы можем четко разделить два противоположных процесса:

Фактор стягивания: Сила всемирного тяготения (гравитация).
Фактор, препятствующий объединению: Расширение Вселенной (кинетическая энергия разлета материи и действие темной энергии).

Ответ

а) Фактор, способствующий стягиванию: сила всемирного тяготения (гравитация).

б) Что препятствует объединению: расширение Вселенной (начальная скорость разлета материи и влияние темной энергии).

Вопрос относится к основам космологии и механики. Гравитация — единственная сила, действующая на бесконечных расстояниях и всегда являющаяся силой притяжения для обычной материи. Противовесом ей выступает динамика расширения пространства-времени.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 31.4 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 31.4?

Краткий ответ: а) Фактор, способствующий стягиванию: сила всемирного тяготения (гравитация). б) Что препятствует объединению: расширение Вселенной (начальная скорость разлета материи и влияние темной энергии).

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 31. Динамика свободных колебаний.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.