Номер 4, страница 116, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава III. Движение и взаимодействие тел. Параграф 15. Силы трения - номер 4, страница 116.

Условие.

4. Саша равномерно скользит по спортивному канату вниз. Какие силы действуют на Сашу? Что общего у этих сил и чем они отличаются?

Будем равномерно перемещать брусок по столу с помощью динамометра (рис. 15.4).

Рис. 15.4

Решение.

Какие силы действуют на Сашу?

Когда Саша равномерно скользит по спортивному канату вниз, на него действуют две силы, которые уравновешивают друг друга:

1. Сила тяжести ($ \vec{F}_т $). Эта сила обусловлена гравитационным притяжением Саши к Земле и направлена строго вертикально вниз.

2. Сила трения скольжения ($ \vec{F}_{тр} $). Эта сила возникает в результате взаимодействия рук (и ног) Саши с поверхностью каната. Так как движение происходит вниз, сила трения направлена в противоположную сторону, то есть вертикально вверх вдоль каната.

Поскольку движение Саши равномерное (скорость постоянна), его ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю: $ \vec{F}_т + \vec{F}_{тр} = 0 $. Из этого следует, что силы равны по модулю ($ F_т = F_{тр} $) и противоположны по направлению.

Ответ: На Сашу действуют сила тяжести, направленная вертикально вниз, и равная ей по модулю сила трения скольжения, направленная вертикально вверх.

Что общего у этих сил и чем они отличаются?

Общие характеристики силы тяжести и силы трения в данном случае:

• Равенство модулей: поскольку движение равномерное, силы скомпенсированы, и их модули (величины) равны: $ F_т = F_{тр} $.

• Линия действия: обе силы действуют вдоль одной вертикальной прямой.

• Точка приложения: обе силы приложены к одному и тому же телу – к Саше.

Различия между этими силами:

• Направление: силы направлены в противоположные стороны. Сила тяжести направлена вниз, а сила трения – вверх.

• Физическая природа: сила тяжести является проявлением гравитационного взаимодействия (сила всемирного тяготения). Сила трения имеет электромагнитную природу и возникает при непосредственном контакте и движении соприкасающихся поверхностей.

Ответ: Общее у этих сил то, что они равны по модулю и действуют вдоль одной прямой. Отличаются они противоположными направлениями и своей физической природой (гравитационная и электромагнитная).