Номер 35, страница 114, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 14. Сила тяжести. Вес тела - номер 35, страница 114.

Условие.

35. Исследование зависимости силы тяжести, действующей на тело, от его массы

Измерьте с помощью взвешивания массу каждого из предложенных вам тел и рассчитайте силу тяжести, действующую на каждое из них. Запишите полученные вами результаты.

Измерьте с помощью динамометра или цифрового датчика силы силу тяжести, действующую на каждое из предложенных вам тел. Запишите полученные результаты. Запишите вывод.

Решение.

Измерьте с помощью взвешивания массу каждого из предложенных вам тел и рассчитайте силу тяжести, действующую на каждое из них. Запишите полученные вами результаты.

Поскольку у меня нет реального оборудования, я проведу мысленный эксперимент с тремя гипотетическими телами (грузами), массы которых были предварительно измерены на весах.

Дано:

Масса тела 1: $m_1 = 100$ г

Масса тела 2: $m_2 = 200$ г

Масса тела 3: $m_3 = 300$ г

Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8$ Н/кг

$m_1 = 100 \, г = 0,1 \, кг$

$m_2 = 200 \, г = 0,2 \, кг$

$m_3 = 300 \, г = 0,3 \, кг$

Найти:

Расчетную силу тяжести для каждого тела: $F_{тяж1}$, $F_{тяж2}$, $F_{тяж3}$.

Решение:

Сила тяжести, действующая на тело, вычисляется по формуле: $F_{тяж} = m \cdot g$.

Рассчитаем силу тяжести для каждого тела:

1. Для тела 1: $F_{тяж1} = m_1 \cdot g = 0,1 \, кг \cdot 9,8 \, Н/кг = 0,98 \, Н$.

2. Для тела 2: $F_{тяж2} = m_2 \cdot g = 0,2 \, кг \cdot 9,8 \, Н/кг = 1,96 \, Н$.

3. Для тела 3: $F_{тяж3} = m_3 \cdot g = 0,3 \, кг \cdot 9,8 \, Н/кг = 2,94 \, Н$.

Ответ: Результаты расчетов: для тела массой 0,1 кг расчетная сила тяжести равна 0,98 Н; для тела массой 0,2 кг – 1,96 Н; для тела массой 0,3 кг – 2,94 Н.

Измерьте с помощью динамометра или цифрового датчика силы силу тяжести, действующую на каждое из предложенных вам тел. Запишите полученные результаты.

Подвесим каждое тело к динамометру и запишем его показания. Показания динамометра соответствуют силе тяжести, действующей на тело. Допустим, в ходе эксперимента были получены следующие результаты:

1. Для тела 1 (массой 0,1 кг): измеренная сила тяжести $F_{изм1} = 1,0 \, Н$.

2. Для тела 2 (массой 0,2 кг): измеренная сила тяжести $F_{изм2} = 2,0 \, Н$.

3. Для тела 3 (массой 0,3 кг): измеренная сила тяжести $F_{изм3} = 2,9 \, Н$.

Ответ: Результаты измерений силы тяжести с помощью динамометра: для тела 1 – 1,0 Н; для тела 2 – 2,0 Н; для тела 3 – 2,9 Н.

Запишите вывод.

Сравним расчетные значения силы тяжести с результатами, полученными при измерении динамометром. Расчетные значения (0,98 Н; 1,96 Н; 2,94 Н) близки к измеренным (1,0 Н; 2,0 Н; 2,9 Н). Небольшие расхождения можно объяснить погрешностью измерений динамометра.

Проанализируем зависимость силы тяжести от массы тела. Для этого найдем отношение измеренной силы тяжести к массе для каждого тела:

1. Для тела 1: $\frac{F_{изм1}}{m_1} = \frac{1,0 \, Н}{0,1 \, кг} = 10,0 \, Н/кг$.

2. Для тела 2: $\frac{F_{изм2}}{m_2} = \frac{2,0 \, Н}{0,2 \, кг} = 10,0 \, Н/кг$.

3. Для тела 3: $\frac{F_{изм3}}{m_3} = \frac{2,9 \, Н}{0,3 \, кг} \approx 9,7 \, Н/кг$.

Отношение силы тяжести к массе для всех тел примерно одинаково и близко к значению ускорения свободного падения $g \approx 9,8 \, Н/кг$. Это подтверждает, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.

Ответ: В ходе эксперимента было установлено, что сила тяжести, действующая на тело, прямо пропорциональна массе этого тела. Коэффициентом пропорциональности является ускорение свободного падения $\text{g}$. Таким образом, чем больше масса тела, тем больше действующая на него сила тяжести. Эта зависимость выражается формулой $F_{тяж} = m \cdot g$.