Номер 2, страница 66 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 18. Основное утверждение механики. Глава 2. Законы механики Ньютона - номер 2, страница 66.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Что такое свободное тело?

В механике свободным телом называют физическое тело, которое рассматривается как изолированное от воздействия на него других тел или полей. Это означает, что на такое тело либо не действуют никакие внешние силы, либо векторная сумма всех действующих на него внешних сил равна нулю.

Понятие свободного тела является фундаментальной идеализацией, лежащей в основе первого закона Ньютона, также известного как закон инерции. Этот закон гласит, что если тело является свободным, то оно сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока это состояние не будет изменено внешними силами. Математически условие для свободного тела можно записать так:

$\sum \vec{F}_{внешн} = 0$

где $\sum \vec{F}_{внешн}$ — векторная сумма всех внешних сил, действующих на тело.

В реальных условиях на Земле или даже в космосе абсолютно свободных тел не существует, так как всегда присутствует гравитационное взаимодействие. Однако эта модель очень полезна для решения физических задач. Например:

• Движение объекта в глубоком космосе, вдали от массивных звезд и планет, можно с высокой точностью считать движением свободного тела.
• Тело, лежащее на горизонтальной поверхности, не является свободным, так как на него действуют сила тяжести и сила нормальной реакции опоры. Но поскольку эти силы уравновешивают друг друга, тело ведет себя как свободное (остается в покое), если нет других неуравновешенных сил (например, трения или тяги).

Важно отличать понятие свободного тела от метода диаграммы свободного тела (free-body diagram). Диаграмма свободного тела — это инструмент для анализа, при котором любое тело (не обязательно свободное) мысленно "освобождают" от всех связей (опор, подвесов) и заменяют их действие силами, а затем рассматривают равновесие или движение этого тела под действием приложенных сил.

Ответ: Свободное тело — это физическая модель тела, на которое не действуют никакие внешние силы, или действие этих сил взаимно скомпенсировано (их равнодействующая равна нулю). Согласно первому закону Ньютона, такое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно.