Номер 10, страница 83 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 10. Взаимодействие двух тел. Третий закон Ньютона - номер 10, страница 83.

Условие.

10. Объясните, почему равные по модулю и противоположно направленные силы, с которыми взаимодействуют два тела, не компенсируют друг друга.

Решение.

Решение

Равные по модулю и противоположно направленные силы, с которыми взаимодействуют два тела, не компенсируют друг друга, потому что они приложены к разным телам.

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, всегда равны по модулю и противоположны по направлению. Если тело 1 действует на тело 2 с силой $ \vec{F}_{12} $, то тело 2 действует на тело 1 с силой $ \vec{F}_{21} $, причем:

$ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $

Ключевым моментом здесь является то, что сила $ \vec{F}_{12} $ приложена к телу 2, а сила $ \vec{F}_{21} $ — к телу 1.

Условие компенсации сил (когда их результирующая равна нулю) применимо только к силам, действующим на одно и то же тело. Поскольку силы взаимодействия приложены к разным телам, их нельзя складывать в рамках рассмотрения движения одного из этих тел. Каждая из этих сил вызывает или изменяет движение только того тела, к которому она приложена, в соответствии со вторым законом Ньютона ($ \vec{F}_{net} = m\vec{a} $).

Например, когда книга лежит на столе, на нее действуют две силы: сила тяжести со стороны Земли (направлена вниз) и сила нормальной реакции опоры со стороны стола (направлена вверх). Эти две силы приложены к одному телу — книге, они равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому они компенсируют друг друга, и книга находится в покое. Сила, с которой книга давит на стол, и сила тяжести, действующая на книгу, не являются парой сил для компенсации. А вот сила, с которой книга давит на стол, и сила реакции опоры стола, действующая на книгу, — это как раз пример сил взаимодействия, описанных в вопросе. Они приложены к разным телам (столу и книге) и поэтому не компенсируют друг друга.

Ответ:

Равные по модулю и противоположно направленные силы взаимодействия двух тел не компенсируют друг друга, потому что они приложены к разным телам. Для того чтобы силы компенсировали друг друга, они должны быть приложены к одному и тому же телу.