Номер 10, страница 39 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IV. Силы вокруг нас. Выполняем тест - номер 10, страница 39.

Условие.

10. Человек спускается на парашюте, двигаясь равномерно. Сила тяжести, действующая на парашютиста вместе с парашютом, равна $700 \text{ Н}$. Сила сопротивления воздуха равна:

1) $0 \text{ Н}$

2) $700 \text{ Н}$

3) $1400 \text{ Н}$

4) $350 \text{ Н}$

Решение.

Дано

Движение — равномерное ($v = \text{const}$)

Сила тяжести, $F_{тяж} = 700 \text{ Н}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Силу сопротивления воздуха $F_{сопр}$.

Решение

Согласно условию задачи, человек на парашюте движется равномерно. Это означает, что его скорость постоянна, а ускорение равно нулю ($a = 0$).

В соответствии с первым законом Ньютона, если тело движется прямолинейно и равномерно (или покоится), то равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю.

На систему «парашютист + парашют» действуют две основные силы по вертикали:

1. Сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз.

2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх, против направления движения.

Поскольку движение равномерное, эти силы должны уравновешивать друг друга. Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{сопр} = m\vec{a}$

Так как $a=0$, то $\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{сопр} = 0$.

Спроецируем это уравнение на вертикальную ось, направленную вниз. Тогда проекция силы тяжести будет положительной, а проекция силы сопротивления воздуха — отрицательной.

$F_{тяж} - F_{сопр} = 0$

Отсюда следует, что модуль силы сопротивления воздуха равен модулю силы тяжести:

$F_{сопр} = F_{тяж}$

Подставляем известное значение силы тяжести:

$F_{сопр} = 700 \text{ Н}$

Таким образом, сила сопротивления воздуха равна 700 Н. Этот вариант соответствует пункту ②.

Ответ: 700 Н.