Номер 10, страница 90 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 11. Всемирное тяготение - номер 10, страница 90.

Условие.

10. Сравните силу тяжести, действующую на москвича и жителя Владивостока такой же массы. Что общего у этих сил и чем они различаются?

Решение.

Сила тяжести $F_т$ — это сила, с которой Земля притягивает к себе тело, и она рассчитывается по формуле $F_т = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Поскольку в задаче массы москвича и жителя Владивостока равны, то сравнение действующих на них сил тяжести сводится к сравнению значений ускорения свободного падения в этих двух городах.

Что общего у этих сил

Сила тяжести, действующая на москвича, и сила тяжести, действующая на жителя Владивостока, имеют следующие общие черты:1) Природа силы: обе силы являются гравитационными, то есть силами притяжения к Земле.2) Направление: обе силы направлены вертикально вниз, к центру Земли.3) Точка приложения: обе силы приложены к центру масс соответствующего человека.

Ответ: Общими характеристиками являются природа силы (гравитационная), её направление (к центру Земли) и точка приложения (центр масс тела).

чем они различаются

Различие между этими силами заключается в их модуле (величине). Ускорение свободного падения $\text{g}$ не является постоянной величиной для всей поверхности Земли. Оно зависит, в частности, от географической широты местности: из-за суточного вращения Земли и ее формы (сплюснутой у полюсов) ускорение свободного падения увеличивается при движении от экватора к полюсам.

Москва расположена на широте около 56° с.ш., а Владивосток — на широте около 43° с.ш. Поскольку Москва находится на более высокой широте, то есть ближе к Северному полюсу, значение ускорения свободного падения в ней немного больше, чем во Владивостоке ($g_{Москва} > g_{Владивосток}$).

Следовательно, при одинаковой массе ($\text{m}$) сила тяжести, действующая на москвича, будет незначительно больше силы тяжести, действующей на жителя Владивостока ($F_{т, Москва} > F_{т, Владивосток}$).

Ответ: Силы различаются по модулю: на москвича действует немного бо́льшая сила тяжести, так как ускорение свободного падения в Москве больше из-за более высокой географической широты.