Номер 15, страница 102, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 13. Силы в механике. Сила упругости - номер 15, страница 102.

Условие.

15. Для каких из окружающих вас тел равнодействующая приложенных к ним сил равна нулю?

Решение.

Решение

Согласно первому закону Ньютона, если векторная сумма всех сил (равнодействующая), действующих на тело, равна нулю, то тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Это условие можно записать в виде формулы:$ \sum \vec{F} = \vec{0} $Из второго закона Ньютона ($ \sum \vec{F} = m\vec{a} $) следует, что при равенстве равнодействующей силы нулю, ускорение тела также равно нулю ($ \vec{a} = 0 $), что и соответствует состоянию покоя или движению с постоянной скоростью.

Следовательно, равнодействующая приложенных сил равна нулю для двух категорий тел из нашего окружения:

1. Тела, находящиеся в состоянии покоя.

В этом случае скорость тела равна нулю и не изменяется. На такие тела действуют силы, которые компенсируют (уравновешивают) друг друга. Примерами могут служить:
- Книга, лежащая на столе. На нее действует сила тяжести $ \vec{F}_{тяж} $, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $ \vec{N} $ (стола), направленная вверх. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому их сумма равна нулю ($ \vec{F}_{тяж} + \vec{N} = \vec{0} $).
- Люстра, висящая на потолке. Сила тяжести, действующая на люстру, уравновешивается силой натяжения подвеса.
- Любой предмет мебели в комнате (стол, стул, шкаф), стоящий на полу.
- Здание, стоящее на земле.
- Припаркованный автомобиль.

2. Тела, движущиеся равномерно и прямолинейно (с постоянной скоростью).

В этом случае скорость тела постоянна по величине и направлению ($ \vec{v} = \text{const} $). Сила, вызывающая движение (сила тяги), полностью компенсируется силами сопротивления (трения, сопротивления воздуха). Примеры:
- Автомобиль, едущий по прямой ровной дороге с постоянной скоростью. Сила тяги двигателя уравновешивается суммой силы трения качения и силы сопротивления воздуха.
- Лифт, движущийся между этажами с постоянной скоростью. Сила натяжения троса уравновешивает силу тяжести.
- Парашютист, летящий с установившейся скоростью падения. Сила тяжести уравновешивается силой сопротивления воздуха.
- Капли дождя, падающие с установившейся скоростью.

Таким образом, любое тело вокруг нас, которое не меняет свою скорость (то есть не ускоряется), является примером тела, на которое действует равнодействующая сила, равная нулю.

Ответ: Равнодействующая приложенных сил равна нулю для всех тел, которые находятся в состоянии покоя (например, книга на столе, здание, мебель в комнате) или движутся равномерно и прямолинейно (например, автомобиль, едущий по прямой дороге с постоянной скоростью, лифт, движущийся между этажами с постоянной скоростью).