Номер 4, страница 67, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава II. Динамика. Параграф 6. Три закона Ньютона - номер 4, страница 67.

Условие.

°4. Тело равномерно движется по окружности. Как направлена равнодействующая приложенных к телу сил?

Обратите внимание: направление скорости тела не связано с направлением равнодействующей приложенных к телу сил. Рассмотрим пример.

Решение 2.

Решение

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, ($ \vec{F}_{res} $) равна произведению массы тела ($\text{m}$) на его ускорение ($ \vec{a} $):

$ \vec{F}_{res} = m \cdot \vec{a} $

Из этого закона следует, что вектор равнодействующей силы всегда сонаправлен с вектором ускорения.

При равномерном движении тела по окружности его скорость по модулю (числовому значению) не меняется, но направление вектора скорости постоянно изменяется. Любое изменение вектора скорости (даже только по направлению) означает, что тело движется с ускорением.

Это ускорение, характеризующее быстроту изменения направления скорости, называется центростремительным (или нормальным) ускорением. При равномерном движении по окружности вектор центростремительного ускорения ($ \vec{a}_{ц} $) в любой точке траектории направлен по радиусу к центру этой окружности.

Так как направление равнодействующей силы совпадает с направлением ускорения, то при равномерном движении тела по окружности равнодействующая всех приложенных к нему сил направлена к центру окружности. Эта сила перпендикулярна вектору скорости, который в каждый момент времени направлен по касательной к окружности.

Ответ: Равнодействующая приложенных к телу сил направлена к центру окружности.