Номер 10, страница 87, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 11. Закон инерции. Масса тела - номер 10, страница 87.

Условие.

10. При каком условии тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно? Приведите примеры, иллюстрирующие ваш ответ.

Решение.

Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если действие на него других тел скомпенсировано. Это означает, что векторная сумма всех сил, приложенных к телу, равна нулю. Такое состояние также называют механическим равновесием.

Математически это условие выражается формулой:

$ \sum \vec{F} = 0 $

или

$ \vec{R} = \vec{F_1} + \vec{F_2} + ... + \vec{F_n} = 0 $

где $ \vec{R} $ — равнодействующая сила, а $ \vec{F_1}, \vec{F_2}, ..., \vec{F_n} $ — все внешние силы, действующие на тело.

Примеры, иллюстрирующие это условие:

1. Тело в состоянии покоя ($ \vec{v} = 0 $):

• Книга, лежащая на столе. На нее действуют сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры (стола), направленная вертикально вверх. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению, их векторная сумма равна нулю, поэтому книга покоится.

• Люстра, висящая на потолке. Сила тяжести, действующая на люстру, уравновешена силой натяжения подвеса. Равнодействующая сила равна нулю, и люстра неподвижна.

2. Тело движется равномерно и прямолинейно ($ \vec{v} = const \neq 0 $):

• Автомобиль, едущий по прямой горизонтальной дороге с постоянной скоростью. Сила тяги двигателя, толкающая автомобиль вперед, в точности компенсируется суммой сил трения и сопротивления воздуха, действующих в обратном направлении. В вертикальном направлении сила тяжести уравновешена силой реакции опоры. Так как равнодействующая всех сил равна нулю, автомобиль движется без ускорения.

• Парашютист, достигший постоянной скорости падения (терминальной скорости). В этом случае сила тяжести, тянущая его вниз, становится равной по величине силе сопротивления воздуха, направленной вверх. Векторная сумма сил становится равной нулю, и парашютист продолжает спускаться с постоянной скоростью.

Ответ: Тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю.