Спортсмен совершает прыжок с шестом. Сила тяжести действует на спортсмена: 1. Только в течение того...

Ответ: 4. Во всех случаях.

Сила тяжести действует на спортсмена во всех случаях - как при контакте с поверхностью Земли, так и при сгибании шеста в начале прыжка, и при падении вниз после преодоления планки. Сила тяжести является постоянной силой, которая действует на все тела вблизи поверхности Земли и направлена вниз. Во время прыжка с шестом спортсмен преодолевает эту силу благодаря своим усилиям и технике прыжка.

Сила тяжести, иначе говоря, вес, действует на спортсмена постоянно, независимо от его положения и действий. Рассмотрим каждое утверждение более подробно:

1. "Только в течение того времени, когда он соприкасается с поверхностью Земли": Это утверждение неверно. Сила тяжести действует на спортсмена постоянно, даже когда он находится в воздухе. В этом случае сила тяжести будет равна произведению массы спортсмена на ускорение свободного падения (обычно принимается как ( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 ) на поверхности Земли).

2. "Только в течение того времени, когда он сгибает шест в начале прыжка": Это утверждение также неверно. В момент сгибания шеста спортсмен передаёт свою кинетическую энергию шесту, но сила тяжести продолжает действовать на него непрерывно.

3. "Только в течение того времени, когда он падает вниз после преодоления планки": Это утверждение также ошибочно. Хотя в момент падения сила тяжести играет ключевую роль, она действовала на спортсмена и до этого момента, помогая ему достигнуть высшей точки его прыжка.

4. "Во всех случаях": Это утверждение верно. Сила тяжести действует на спортсмена постоянно, независимо от того, находится ли он на земле, в процессе сгибания шеста, или в воздухе после преодоления планки. Сила тяжести – это постоянная сила, направленная вниз, к центру Земли, и она всегда действует на объект с массой. В данном случае, спортсмен испытывает действие этой силы на протяжении всего прыжка.

Физическое объяснение: Сила тяжести ( F ) определяется как ( F = mg ), где ( m ) – масса спортсмена, а ( g ) – ускорение свободного падения. Эта сила направлена вертикально вниз и действует на любое тело, находящееся вблизи поверхности Земли. Независимо от взаимодействий спортсмена с шестом, планкой или поверхностью земли, сила тяжести не прекращает своего действия.

Таким образом, правильным ответом будет утверждение 4. во всех случаях.