Номер 2, страница 78 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 3. Динамика. Параграф 15. Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. Вопросы - номер 2, страница 78.

Условие.

2. Проиллюстрируйте примерами утверждение о том, что при взаимодействии двух тел силы всегда имеют одинаковую природу.

Решение.

Решение

Утверждение о том, что при взаимодействии двух тел возникающие силы всегда имеют одинаковую природу, является прямым следствием третьего закона Ньютона. Этот закон описывает взаимодействие между телами и утверждает, что сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия ($ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $). Важно, что обе силы в этой паре (действие и противодействие) всегда являются проявлением одного и того же типа фундаментального взаимодействия (гравитационного, электромагнитного, сильного или слабого).

Проиллюстрируем это на нескольких примерах.

1. Гравитационное взаимодействие

Рассмотрим систему из двух тел: Земля и Солнце. Земля притягивается к Солнцу под действием гравитационной силы. В то же время Солнце притягивается к Земле с силой, равной по модулю и противоположной по направлению. Обе эти силы — и та, что действует на Землю, и та, что действует на Солнце — имеют гравитационную природу.

2. Электромагнитное взаимодействие (силы упругости)

Когда вы давите рукой на стену, вы ощущаете сопротивление. Ваша рука действует на стену с некоторой силой. Это сила упругой деформации, возникающая в тканях руки. Одновременно стена действует на вашу руку с точно такой же по модулю, но противоположно направленной силой. Эта сила также является силой упругости, возникающей в материале стены. Обе силы в этой паре имеют электромагнитную природу, так как обусловлены взаимодействием между атомами и молекулами контактирующих поверхностей.

3. Электромагнитное взаимодействие (магнитные силы)

Если поднести друг к другу два магнита одноименными полюсами (например, северный к северному), они будут отталкиваться. Первый магнит действует на второй с силой отталкивания. Второй магнит, в свою очередь, действует на первый с равной по модулю и противоположной по направлению силой. Обе эти силы являются магнитными, то есть имеют электромагнитную природу.

4. Электромагнитное взаимодействие (силы трения)

Когда ящик толкают по полу, на ящик со стороны пола действует сила трения скольжения, направленная против движения. В то же время ящик действует на пол с силой, равной по величине и направленной в сторону движения ящика. Обе эти силы трения обусловлены электромагнитным взаимодействием на микроуровне и, следовательно, имеют одинаковую природу.

Ответ: При взаимодействии двух тел силы, с которыми они действуют друг на друга, всегда имеют одинаковую природу. Примеры: 1) Притяжение между Землей и Луной — обе силы гравитационные. 2) Отталкивание двух одноименных электрических зарядов — обе силы электрические (электромагнитные). 3) Взаимодействие книги и стола, на котором она лежит (книга давит на стол, стол поддерживает книгу) — обе силы являются силами упругости (электромагнитной природы).