Номер 4, страница 79, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

4. Объясните, каким образом возникают сила реакции опоры, сила натяжения нити и вес тела?

4. Объясните, каким образом возникают сила реакции опоры, сила натяжения нити и вес тела?

Все три упомянутые силы возникают в результате взаимодействия тел. Их природа и точки приложения различны.

Сила реакции опоры ($\text{N}$): Эта сила возникает, когда тело находится на какой-либо поверхности (опоре). Под действием тела, на которое действует сила тяжести, опора деформируется (прогибается или сжимается на микроскопическом уровне). В результате этой деформации в опоре возникают упругие силы, которые противодействуют дальнейшей деформации. Совокупность этих упругих сил, действующих со стороны опоры на тело, и называется силой реакции опоры. Она всегда направлена перпендикулярно (нормально) поверхности опоры, отсюда и её второе название — сила нормальной реакции. По сути, это сила, которая не даёт телу "провалиться" сквозь опору.

Сила натяжения нити ($\text{T}$): Механизм её возникновения схож с силой реакции опоры, но связан с деформацией растяжения, а не сжатия. Когда тело подвешено на нити или его тянут с её помощью, нить растягивается. Это растяжение вызывает появление в материале нити упругих сил, стремящихся восстановить её первоначальную длину. Сила натяжения — это и есть результирующая этих упругих сил, которая действует со стороны нити на прикреплённое к ней тело. Она всегда направлена вдоль нити.

Вес тела ($\text{P}$): Вес — это сила, с которой тело, вследствие гравитационного притяжения к Земле (или другому массивному объекту), действует на опору или подвес. Важно отличать вес от силы тяжести ($F_т = mg$). Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает тело, и она приложена к центру масс самого тела. Вес же — это сила, которую тело прикладывает к опоре или подвесу. Он возникает из-за того, что опора или подвес мешают телу свободно падать. Для неподвижного тела на горизонтальной опоре вес численно равен силе тяжести ($P = mg$). Однако, если тело вместе с опорой движется с ускорением $\text{a}$, направленным вертикально, его вес изменяется: $P = m(g \pm a)$. Например, в состоянии невесомости (свободного падения) вес тела равен нулю, хотя сила тяжести на него продолжает действовать.

Ответ: Сила реакции опоры и сила натяжения нити являются силами упругости, возникающими в ответ на деформацию (сжатие опоры или растяжение нити), вызванную телом. Вес тела — это сила, с которой само тело, из-за гравитационного притяжения, давит на опору или растягивает подвес.