Задание 1, страница 24 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

1. Изобразите в выбранном вами масштабе силу тяжести, действующую на токарный станок массой 2500 кг, и его вес.

2. Составьте алгоритм выполнения задания.

1. Изобразите в выбранном вами масштабе силу тяжести, действующую на токарный станок массой 2500 кг, и его вес.

Дано:

Масса токарного станка $m = 2500$ кг
Ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг

Найти:

Изобразить силу тяжести $F_{тяж}$ и вес $P$.

Решение:

1. Сначала найдем модуль силы тяжести, действующей на станок. Сила тяжести вычисляется по формуле:
$F_{тяж} = m \cdot g$
$F_{тяж} = 2500 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 25000 \, \text{Н} = 25 \, \text{кН}$

2. Вес тела — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Если тело и опора неподвижны или движутся прямолинейно и равномерно, то вес тела по модулю равен силе тяжести.
$P = F_{тяж} = 25000 \, \text{Н} = 25 \, \text{кН}$

3. Для изображения сил выберем масштаб. Например, пусть 1 см на чертеже соответствует 5000 Н (5 кН).
Масштаб: 1 см : 5000 Н.

4. В этом масштабе длина векторов силы тяжести и веса будет:
Длина вектора = $\frac{25000 \, \text{Н}}{5000 \, \text{Н/см}} = 5$ см.

5. Теперь изобразим силы на схематическом чертеже. Станок можно представить в виде прямоугольника, стоящего на горизонтальной опоре.
• Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) приложена к центру масс тела (в нашем случае — к центру прямоугольника) и направлена вертикально вниз.
• Вес ($\vec{P}$) приложен к опоре и также направлен вертикально вниз. Это сила, с которой станок давит на пол.

Таким образом, на чертеже будут два вектора одинаковой длины (по 5 см), направленные вертикально вниз. Вектор $\vec{F}_{тяж}$ будет начинаться в центре станка, а вектор $\vec{P}$ — на поверхности опоры под станком.

Ответ: Модуль силы тяжести и веса станка равен $25000$ Н. Для их изображения в масштабе 1 см : 5000 Н нужно нарисовать два вектора длиной 5 см, направленные вертикально вниз. Вектор силы тяжести $\vec{F}_{тяж}$ приложен к центру масс станка, а вектор веса $\vec{P}$ — к опоре.

2. Составьте алгоритм выполнения задания.

Решение:

Алгоритм выполнения задания по изображению силы тяжести и веса тела:
1. Определить массу тела ($m$).
2. Найти модуль силы тяжести, действующей на тело, по формуле $F_{тяж} = m \cdot g$, приняв $g \approx 10$ Н/кг.
3. Определить модуль веса тела ($P$). Указать, что для неподвижного тела на горизонтальной опоре вес по модулю равен силе тяжести ($P = F_{тяж}$).
4. Выбрать удобный масштаб для графического изображения силы (например, 1 см : X Ньютонов).
5. Рассчитать длину вектора, который будет изображать силу в выбранном масштабе.
6. Сделать схематический чертеж, на котором изобразить тело и опору.
7. Изобразить вектор силы тяжести ($\vec{F}_{тяж}$): приложить его к центру масс тела и направить вертикально вниз. Длина вектора должна соответствовать рассчитанной в шаге 5.
8. Изобразить вектор веса ($\vec{P}$): приложить его к опоре в точке контакта с телом и направить вертикально вниз. Длина вектора должна быть такой же, как у вектора силы тяжести.
9. Подписать на чертеже векторы сил и указать выбранный масштаб.

Ответ: Алгоритм представлен в решении данного пункта.