Номер 2, страница 100 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

2. В средних широтах сила тяжести, действующая на тело, равна 196,12 Н. Какова масса тела? Какова величина силы тяжести на полюсе?

Дано:

Сила тяжести в средних широтах, $F_{т.ср.} = 196,12 \text{ Н}$

Для решения задачи используются стандартные значения ускорения свободного падения:

Ускорение свободного падения в средних широтах, $g_{ср.} = 9,806 \text{ м/с}^2$

Ускорение свободного падения на полюсе, $g_{п.} = 9,832 \text{ м/с}^2$

Найти:

Масса тела, $m - ?$

Сила тяжести на полюсе, $F_{т.п.} - ?$

Решение:

Какова масса тела?

Сила тяжести ($F_т$) связана с массой тела ($m$) и ускорением свободного падения ($g$) по формуле: $F_т = m \cdot g$.

Чтобы найти массу тела, выразим её из данной формулы:

$m = \frac{F_т}{g}$

Подставим в формулу известные значения для средних широт: силу тяжести $F_{т.ср.} = 196,12 \text{ Н}$ и стандартное значение ускорения свободного падения $g_{ср.} = 9,806 \text{ м/с}^2$.

$m = \frac{196,12 \text{ Н}}{9,806 \text{ м/с}^2} = 20 \text{ кг}$

Ответ: масса тела равна 20 кг.

Какова величина силы тяжести на полюсе?

Масса тела является его внутренней характеристикой и не зависит от местоположения. Следовательно, на полюсе масса тела останется прежней: $m = 20 \text{ кг}$.

Ускорение свободного падения, в свою очередь, зависит от географической широты. На полюсе оно достигает максимального значения из-за сплюснутости Земли и отсутствия центробежной силы, вызванной вращением планеты. Стандартное значение ускорения свободного падения на полюсе составляет $g_{п.} \approx 9,832 \text{ м/с}^2$.

Рассчитаем силу тяжести на полюсе, используя найденную массу и значение $g$ для полюса:

$F_{т.п.} = m \cdot g_{п.} = 20 \text{ кг} \cdot 9,832 \text{ м/с}^2 = 196,64 \text{ Н}$

Ответ: величина силы тяжести на полюсе равна 196,64 Н.