Номер 4, страница 42 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IV. Силы вокруг нас. Смотрим и думаем - номер 4, страница 42.

Условие.

4. Рассмотрите рисунки. Определите, чему равна:

1) равнодействующая сила, приложенная к пакету с яблоками;

2) сила, действующая со стороны руки на пакет с яблоками.

Ответ:

1) ___________;

2) ___________.

Решение.

1) равнодействующая сила, приложенная к пакету с яблоками;

В обоих случаях, изображенных на рисунках, пакет с яблоками находится в состоянии покоя, то есть его скорость и ускорение равны нулю. Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в состоянии покоя, то векторная сумма всех приложенных к нему сил (равнодействующая сила) равна нулю. Таким образом, и в первом, и во втором случае равнодействующая сила, приложенная к пакету, равна нулю.

Ответ: 0 Н.

2) сила, действующая со стороны руки на пакет с яблоками.

Дано:

Масса пакета с яблоками по показаниям весов на рисунке 1: $m_1 = 2$ кг
Показание весов на рисунке 2: $m_2 = 0,5$ кг
Ускорение свободного падения: $g \approx 10 \frac{Н}{кг}$

Найти:

Силу, действующую со стороны руки: $F_{руки}$.

Решение:

На первом рисунке весы измеряют вес пакета с яблоками. Вес в данном случае равен силе тяжести, действующей на пакет:

$F_{тяж} = m_1 \cdot g = 2 \text{ кг} \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 20 \text{ Н}$

На втором рисунке пакет поддерживается не только весами, но и рукой. Пакет находится в равновесии, значит, сумма всех сил, действующих на него, равна нулю. На пакет действуют три силы:
1. Сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз (20 Н).
2. Сила упругости пружины весов $F_{упр}$, направленная вверх. Весы показывают 0,5 кг, значит, эта сила равна $F_{упр} = m_2 \cdot g = 0,5 \text{ кг} \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 5 \text{ Н}$.
3. Сила, с которой рука действует на пакет, $F_{руки}$, направленная вверх.

Запишем условие равновесия. Сумма сил, направленных вверх, должна быть равна силе, направленной вниз:

$F_{упр} + F_{руки} = F_{тяж}$

Выразим из этого уравнения искомую силу $F_{руки}$:

$F_{руки} = F_{тяж} - F_{упр}$

Подставим числовые значения:

$F_{руки} = 20 \text{ Н} - 5 \text{ Н} = 15 \text{ Н}$

Ответ: 15 Н.