Номер 2, страница 109 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Центр тяжести тела. Условия равновесия тел - номер 2, страница 109.

Решение.

Решение

Сила тяжести – это сила притяжения тела к Земле. Любое протяженное тело можно рассматривать как совокупность большого числа материальных точек (малых частей), на каждую из которых действует сила тяжести. Сила тяжести, действующая на каждую отдельную часть тела, всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Равнодействующая сил тяжести – это векторная сумма всех этих сил, действующих на каждую часть тела. Обозначим силу тяжести, действующую на $\text{i}$-ую часть тела, как $\vec{F_i}$. Эта сила равна произведению массы этой части $m_i$ на ускорение свободного падения $\vec{g}$:

$\vec{F_i} = m_i \vec{g}$

Поскольку вектор ускорения свободного падения $\vec{g}$ направлен вертикально вниз для всех частей тела, то и каждая сила $\vec{F_i}$ направлена вертикально вниз.

Равнодействующая сила $\vec{R}$ будет равна сумме всех этих векторов:

$\vec{R} = \sum \vec{F_i} = \sum (m_i \vec{g}) = (\sum m_i) \vec{g}$

Так как сумма масс всех частей $\sum m_i$ есть полная масса тела $\text{M}$, то равнодействующая сила тяжести равна:

$\vec{R} = M\vec{g}$

Из этой формулы видно, что равнодействующая сила тяжести $\vec{R}$ сонаправлена с вектором ускорения свободного падения $\vec{g}$, то есть всегда направлена вертикально вниз. Форма тела или распределение массы внутри него влияют на положение центра тяжести (точки приложения равнодействующей силы), но не на ее направление.

Следовательно, независимо от формы тела, его симметричности или ориентации в пространстве, равнодействующая всех сил тяжести, действующих на его части, будет направлена строго вертикально вниз.

Ответ: 1) Всегда вертикально вниз.