Номер 5, страница 41 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 2. Взаимодействие тел (часть 2). Вес тела - номер 5, страница 41.

Решение.

Решение. Для ответа на этот вопрос необходимо чётко различать понятия "вес тела" и "сила тяжести".

Сила тяжести ($ \vec{F}_{тяж} $) — это гравитационная сила, с которой планета (например, Земля) притягивает тело. Эта сила приложена к центру масс самого тела и направлена к центру планеты. Её модуль вычисляется по формуле $ F_{тяж} = mg $, где $ m $ — масса тела, а $ g $ — ускорение свободного падения.

Вес тела ($ \vec{P} $) — это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие гравитационного притяжения. Эта сила приложена к опоре или подвесу.

Рассмотрим тело, находящееся в состоянии покоя на горизонтальной опоре. Согласно второму закону Ньютона, сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение ($ \sum \vec{F} = m\vec{a} $). Так как тело покоится, его ускорение $ \vec{a} = 0 $.

На тело действуют две силы: сила тяжести $ \vec{F}_{тяж} $, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $ \vec{N} $, направленная вверх. Поскольку тело находится в равновесии, эти силы уравновешивают друг друга:

$ \vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0 $

В проекции на вертикальную ось это означает, что их модули равны: $ N = F_{тяж} $.

Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой тело действует на опору (вес $ \vec{P} $), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой опора действует на тело (сила реакции опоры $ \vec{N} $). Следовательно, их модули равны: $ P = N $.

Объединяя полученные равенства ($ N = F_{тяж} $ и $ P = N $), мы заключаем, что для тела в состоянии покоя модуль веса равен модулю силы тяжести: $ P = F_{тяж} $. Таким образом, правильным является вариант ответа 3.

Ответ: 3) В этом случае вес равен силе тяжести