Номер 5, страница 214 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Вопросы. Параграф 36. Условия равновесия твёрдого тела. Момент силы. Глава 5. Статика. Гидро- и аэростатика. Механика - номер 5, страница 214.
№5 (с. 214)
Условие. №5 (с. 214)
скриншот условия

5. В каком случае твёрдое тело будет двигаться поступательно при действии на него единственной силы?
Решение. №5 (с. 214)
Решение
Движение твёрдого тела в общем случае можно представить как комбинацию поступательного движения центра масс и вращательного движения вокруг центра масс.
Поступательное движение центра масс тела описывается вторым законом Ньютона: $ \vec{F}_{рез} = m\vec{a}_{ц} $, где $ \vec{F}_{рез} $ – результирующая всех сил, приложенных к телу, $ m $ – масса тела, а $ \vec{a}_{ц} $ – ускорение его центра масс. Так как на тело действует единственная ненулевая сила $ \vec{F} $, то $ \vec{F}_{рез} = \vec{F} $, и центр масс тела обязательно будет двигаться с ускорением.
Вращательное движение тела описывается основным уравнением динамики вращательного движения: $ \vec{M}_{рез} = I\vec{\varepsilon} $, где $ \vec{M}_{рез} $ – суммарный момент сил относительно оси вращения, $ I $ – момент инерции тела относительно той же оси, а $ \vec{\varepsilon} $ – угловое ускорение.
Чтобы тело двигалось только поступательно, оно не должно вращаться. Это означает, что его угловое ускорение должно быть равно нулю: $ \vec{\varepsilon} = 0 $. Из уравнения динамики вращательного движения следует, что для этого суммарный момент сил, действующих на тело, должен быть равен нулю: $ \vec{M}_{рез} = 0 $.
Для свободно движущегося тела естественной осью вращения является ось, проходящая через его центр масс. На тело действует только одна сила $ \vec{F} $, поэтому суммарный момент сил равен моменту этой единственной силы. Момент силы $ M $ определяется произведением модуля силы $ F $ на плечо силы $ d $: $ M = Fd $. Плечо силы – это кратчайшее расстояние от оси вращения (в нашем случае, от центра масс) до линии действия силы.
Так как сила по условию не равна нулю ($ F \neq 0 $), для того чтобы создаваемый ею момент был равен нулю ($ M = 0 $), необходимо, чтобы плечо силы было равно нулю ($ d = 0 $). Плечо силы равно нулю только в том случае, если линия действия силы проходит через ось вращения, то есть через центр масс тела.
Таким образом, единственная приложенная сила вызовет только поступательное движение (без вращения) в том и только в том случае, если она не создаёт вращающего момента относительно центра масс.
Ответ: Твёрдое тело будет двигаться поступательно при действии на него единственной силы, если линия действия этой силы проходит через центр масс (центр инерции) тела.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 214 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 214), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.