Номер 1, страница 372 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Дополнительная глава. Элементы статики. Условия равновесия тела - номер 1, страница 372.

Условие.

1. Расскажите о первом условии равновесия.

Решение.

1. Расскажите о первом условии равновесия.

Первое условие равновесия, также известное как условие равновесия для поступательного движения, утверждает, что для того, чтобы тело находилось в состоянии равновесия, геометрическая (векторная) сумма всех внешних сил, действующих на это тело, должна быть равна нулю. Это означает, что равнодействующая всех сил равна нулю, и их действие на тело полностью скомпенсировано.
В виде формулы это условие записывается так:
$\sum_{i=1}^{n} \vec{F_i} = \vec{F_1} + \vec{F_2} + ... + \vec{F_n} = \vec{0}$
где $\vec{F_i}$ — $\text{i}$-я внешняя сила, приложенная к телу.
Данное векторное равенство можно спроецировать на оси координат. В декартовой системе координат оно эквивалентно системе из трех скалярных уравнений:
$\sum F_{ix} = 0$
$\sum F_{iy} = 0$
$\sum F_{iz} = 0$
Физический смысл этого условия заключается в том, что ускорение центра масс тела равно нулю. Это следует из второго закона Ньютона ($\vec{F}_{равн} = m\vec{a_c}$). Если равнодействующая сила $\vec{F}_{равн} = \sum \vec{F_i}$ равна нулю, то и ускорение центра масс $\vec{a_c}$ также равно нулю. Следовательно, скорость центра масс тела остается постоянной ($ \vec{v_c} = const $). Это означает, что тело либо находится в состоянии покоя, либо движется равномерно и прямолинейно.
Первое условие равновесия является необходимым, но не достаточным для равновесия абсолютно твердого тела. Оно обеспечивает только отсутствие поступательного ускорения. Для того чтобы тело находилось в полном равновесии, то есть не имело и вращательного ускорения, необходимо также выполнение второго условия равновесия (правила моментов).

Ответ: Первое условие равновесия заключается в том, что векторная сумма всех внешних сил, приложенных к телу, должна быть равна нулю ($\sum \vec{F} = \vec{0}$). Это условие гарантирует, что центр масс тела находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения (поступательное равновесие).