Номер 2, страница 125, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 33. Сила упругости. Вопросы и задания - номер 2, страница 125.

Условие.

2. Что такое сила реакции опоры?

Решение.

Сила реакции опоры — это сила, с которой опора (поверхность) действует на соприкасающееся с ней тело. Эта сила всегда направлена перпендикулярно (по нормали) к поверхности опоры в точке контакта. Её обычно обозначают буквой $\text{N}$ или $F_N$.

Природа этой силы — электромагнитная. Когда тело давит на опору, оно вызывает её незначительную упругую деформацию. Атомы и молекулы в поверхностном слое опоры сопротивляются этому сближению, создавая силу отталкивания, которая и является силой реакции опоры. По сути, эта сила не даёт телу «провалиться» сквозь поверхность. В соответствии с третьим законом Ньютона, сила, с которой опора действует на тело (сила реакции опоры), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой тело действует на опору (весу тела).

Величина силы реакции опоры не является фиксированной и зависит от конкретных условий. Рассмотрим несколько примеров:

1. Тело на горизонтальной поверхности. Если тело массой $\text{m}$ покоится на горизонтальной поверхности, то на него в вертикальном направлении действуют две силы: сила тяжести $F_g = mg$ (вниз) и сила реакции опоры $\text{N}$ (вверх). Так как тело находится в равновесии, по второму закону Ньютона сумма этих сил равна нулю. Отсюда следует, что модуль силы реакции опоры равен модулю силы тяжести:
$N = mg$

2. Тело на наклонной плоскости. Если тело находится на плоскости, наклонённой под углом $\alpha$ к горизонту, то сила реакции опоры $\text{N}$ по-прежнему направлена перпендикулярно поверхности. Однако в этом случае она уравновешивает не всю силу тяжести, а только её составляющую, перпендикулярную наклонной плоскости. Эта составляющая равна $mg \cos(\alpha)$. Таким образом:
$N = mg \cos(\alpha)$

Важно не путать понятия:

• Сила тяжести ($\text{mg}$) — сила, с которой Земля притягивает тело. Она всегда направлена к центру Земли (вертикально вниз) и приложена к центру масс тела.

• Вес тела ($\text{P}$) — сила, с которой тело действует на опору или подвес. Эта сила приложена к опоре.

• Сила реакции опоры ($\text{N}$) — сила, с которой опора действует на тело. Эта сила приложена к телу.

Сила реакции опоры $\text{N}$ и вес тела $\text{P}$ являются парой сил "действие-противодействие" по третьему закону Ньютона. А вот сила тяжести $\text{mg}$ и сила реакции опоры $\text{N}$ такой парой не являются, поскольку они обе приложены к одному и тому же телу.

Ответ: Сила реакции опоры — это сила упругости, действующая на тело со стороны опоры и направленная перпендикулярно (нормально) к поверхности их соприкосновения. Она возникает как ответная реакция опоры на деформирующее воздействие со стороны тела.