Вариант 1, страница 22 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Самостоятельная работа № 3. Третий закон Ньютона. Динамика. Механика - страница 22.

Условие.

Самостоятельная работа № 3

Третий закон Ньютона

Вариант 1

1. Самолёт массой 300 т во время полёта притягивается к Земле. С какой силой Земля притягивается к самолёту?

2. Тело свободно падает с некоторой небольшой высоты. С какой силой это тело притягивает Землю?

Решение.

1. Самолёт массой 300 т во время полёта притягивается к Земле. С какой силой Земля притягивается к самолёту?

Дано:

$m = 300 \text{ т}$

$g \approx 9.8 \text{ Н/кг}$

Перевод в систему СИ:

$m = 300 \cdot 1000 \text{ кг} = 300000 \text{ кг} = 3 \cdot 10^5 \text{ кг}$

Найти:

$F_{З-с} - ?$

Решение:

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Это означает, что сила, с которой самолёт притягивается к Земле ($F_{с-З}$), равна по модулю силе, с которой Земля притягивается к самолёту ($F_{З-с}$).

$F_{З-с} = F_{с-З}$

Сила притяжения самолёта к Земле – это сила тяжести, действующая на самолёт. Она вычисляется по формуле:

$F_{с-З} = m \cdot g$

Подставим значения и вычислим эту силу:

$F_{с-З} = 3 \cdot 10^5 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ Н/кг} = 29.4 \cdot 10^5 \text{ Н} = 2.94 \cdot 10^6 \text{ Н}$

Так как $F_{З-с} = F_{с-З}$, то сила, с которой Земля притягивается к самолёту, также равна $2.94 \cdot 10^6$ Н. Эту величину можно выразить в меганьютонах: $2.94$ МН.

Ответ: Земля притягивается к самолёту с силой $2.94 \cdot 10^6$ Н (или 2.94 МН).

2. Тело свободно падает с некоторой небольшой высоты. С какой силой это тело притягивает Землю?

Решение:

Взаимодействие свободно падающего тела и Земли описывается третьим законом Ньютона. Согласно этому закону, сила, с которой тело притягивает Землю, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой Земля притягивает это тело.

Сила, с которой Земля притягивает тело, является силой тяжести. Её модуль вычисляется по формуле $F_т = m \cdot g$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Следовательно, свободно падающее тело притягивает Землю с силой, которая по модулю равна силе тяжести, действующей на само тело.

Ответ: Тело притягивает Землю с силой, равной по модулю силе тяжести, действующей на это тело ($F = mg$).