Задание 3, страница 210 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

Задание 3. Опишите ход эксперимента в рабочей тетради, строго соблюдая все семь требований к его оформлению, приведенных в § 2 учебника. Результаты эксперимента обсудите с учителем и другими учащимися. Завершая лабораторную работу, дайте ответ на вопрос: чему равна равнодействующая сил, действующих на картонную фигуру, находящуюся на острие карандаша?

Сделайте выводы.

Ответ на вопрос: чему равна равнодействующая сил, действующих на картонную фигуру, находящуюся на острие карандаша?

Решение

Картонная фигура, находящаяся в равновесии на острие карандаша, пребывает в состоянии покоя. Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в покое (или движется прямолинейно и равномерно), то векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю. Эта векторная сумма и является равнодействующей силой ($\vec{F}_{равн}$).

На фигуру действуют две силы: сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$), направленная вертикально вниз, и сила реакции опоры ($\vec{N}$) со стороны острия карандаша, направленная вертикально вверх. Поскольку фигура находится в состоянии равновесия, эти силы компенсируют друг друга.

Математически это условие записывается как равенство нулю равнодействующей силы:

$\vec{F}_{равн} = \vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0$

Это означает, что силы равны по модулю ($F_{тяж} = N$) и противоположны по направлению.

Ответ: равнодействующая сил, действующих на картонную фигуру, находящуюся на острие карандаша, равна нулю.

Выводы

На основе решения можно сделать следующие выводы:

1. Тело находится в состоянии механического равновесия, если оно покоится или движется прямолинейно и равномерно. В данном случае фигура находится в состоянии покоя.

2. Основным условием равновесия тела является равенство нулю равнодействующей (векторной суммы) всех приложенных к нему сил. Это утверждение является следствием первого закона Ньютона.

3. В рассматриваемом эксперименте равновесие фигуры на острие карандаша достигается за счет того, что сила тяжести, действующая на фигуру, уравновешивается (компенсируется) силой реакции опоры. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.

Ответ: данный эксперимент является практической иллюстрацией первого закона Ньютона и условия равновесия тел. Для того чтобы тело находилось в покое, необходимо, чтобы векторная сумма всех действующих на него сил была равна нулю.