Номер 8, страница 109, 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 8, страница 109.

Условие.

8. Изобразите схематически силы, действующие на покоящийся автомобиль.

Решение.

Решение

На покоящийся автомобиль, который стоит на горизонтальной поверхности, действуют две основные силы:

1. Сила тяжести ($ \vec{F}_{т} $). Это сила, с которой Земля притягивает автомобиль. Она приложена к центру масс автомобиля и направлена строго вертикально вниз. Её модуль вычисляется по формуле $ F_{т} = mg $, где $\text{m}$ — масса автомобиля, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

2. Сила нормальной реакции опоры ($ \vec{N} $). Это сила, с которой опора (в данном случае — дорожное покрытие) действует на автомобиль. Она препятствует проваливанию автомобиля сквозь опору. Эта сила направлена перпендикулярно поверхности опоры, то есть вертикально вверх. В упрощенной модели ее можно считать приложенной к центру опоры автомобиля.

Так как автомобиль находится в состоянии покоя, его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что равнодействующая (векторная сумма) всех сил, действующих на тело, равна нулю:

$ \sum \vec{F} = \vec{F}_{т} + \vec{N} = \vec{0} $

Это векторное равенство означает, что силы $\vec{F}_{т}$ и $\vec{N}$ равны по модулю и противоположны по направлению. В проекции на вертикальную ось $\text{OY}$, направленную вверх, уравнение будет выглядеть так:

$ N - F_{т} = 0 $, откуда следует $ N = F_{т} $.

При схематическом изображении рисуют автомобиль на горизонтальной линии. Из центра масс автомобиля рисуют два вектора одинаковой длины: вектор силы тяжести $ \vec{F}_{т} $, направленный вниз, и вектор силы нормальной реакции опоры $ \vec{N} $, направленный вверх.

Ответ: На покоящийся автомобиль действуют две силы: сила тяжести $ \vec{F}_{т} $, направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры $ \vec{N} $, направленная вертикально вверх. Эти силы скомпенсированы, то есть равны по модулю ($ N = F_{т} $) и противоположны по направлению, поэтому их векторная сумма равна нулю.