Номер 7, страница 84, часть 1 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Динамика. Параграф 33. Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона - номер 7, страница 84.

Условие.

7. Дедка пытается вытянуть репку, упираясь ногами в Землю с силой $\vec{F}_{\text{ЗД}}$, модуль которой равен 300 Н (рис. 50). Определите значение силы $F_{\text{РД}}$, с которой Дедка тянет репку. (Силы, изображённые на рисунке, действуют в горизонтальном направлении.)

Рис. 50

Решение.

Шаг 1. Будем решать задачу в ИСО, связанной с Землёй. Ось X направим в сторону вытягивания репки.

Шаг 2. Рассмотрим взаимодействие Дедки и Земли вдоль оси X.

а) Запишем третий закон Ньютона для их взаимодействия: ____________.

б) Определим значение силы $F_{\text{ДЗ}}$, с которой на Дедку действует Земля: ____________.

Обозначьте на рис. 50 найденную силу.

Шаг 3. Рассмотрим силы, действующие на Дедку вдоль оси X (со стороны Земли и репки).

а) В положительном направлении оси X на Дедку действует ____________.

В отрицательном направлении оси X на Дедку действует ____________.

б) Запишем второй закон Ньютона для Дедки: ____________.

в) Определим значение силы $F_{\text{Др}}$, с которой на Дедку действует репка: ____________.

Обозначьте на рис. 50 найденную силу.

Шаг 4. Рассмотрим взаимодействие Дедки и репки вдоль оси X.

а) Запишем третий закон Ньютона для их взаимодействия: ____________.

б) Определим значение силы $F_{\text{рД}}$, с которой на репку действует Дедка:

Обозначьте на рис. 50 эту силу.

Ответ: $F_{\text{рД}}$ = ________ Н.

Решение.

Дано:

Модуль силы, с которой Дедка упирается в Землю (сила действия Дедки на Землю): $F_{зд} = 300$ Н

Система находится в равновесии (ускорение равно нулю).

Найти:

$F_{рд}$ - значение силы, с которой Дедка тянет репку.

Решение:

Будем решать задачу в инерциальной системе отсчета (ИСО), связанной с Землёй. Ось X направим вправо, в сторону вытягивания репки.

Шаг 2. Рассмотрим взаимодействие Дедки и Земли вдоль оси X.

а) Запишем третий закон Ньютона для их взаимодействия:

Сила, с которой Дедка действует на Землю ($\vec{F}_{зд}$), и сила, с которой Земля действует на Дедку ($\vec{F}_{дз}$), являются силами взаимодействия. Согласно третьему закону Ньютона, они равны по модулю и противоположны по направлению: $\vec{F}_{зд} = -\vec{F}_{дз}$.

б) Определим значение силы $F_{дз}$, с которой на Дедку действует Земля:

Из третьего закона Ньютона следует, что модули сил равны: $F_{дз} = F_{зд}$.

По условию $F_{зд} = 300$ Н, следовательно, $F_{дз} = 300$ Н. Эта сила направлена от Земли к Дедке, то есть в положительном направлении оси X.

Ответ: $F_{дз} = 300$ Н.

Шаг 3. Рассмотрим силы, действующие на Дедку вдоль оси Х (со стороны Земли и репки).

а) В положительном направлении оси Х на Дедку действует сила реакции со стороны Земли $\vec{F}_{дз}$. В отрицательном направлении оси Х на Дедку действует сила со стороны репки $\vec{F}_{др}$.

б) Запишем второй закон Ньютона для Дедки:

Поскольку система находится в равновесии, ускорение Дедки равно нулю ($a=0$). Согласно второму закону Ньютона, векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. В проекции на ось X: $F_{дз} - F_{др} = 0$. Отсюда следует, что силы, действующие на Дедку в горизонтальном направлении, уравновешивают друг друга: $F_{дз} = F_{др}$.

в) Определим значение силы $F_{др}$, с которой на Дедку действует репка:

Из предыдущего пункта мы получили, что $F_{др} = F_{дз}$. Так как $F_{дз} = 300$ Н, то и сила, с которой репка тянет Дедку, равна $F_{др} = 300$ Н.

Ответ: $F_{др} = 300$ Н.

Шаг 4. Рассмотрим взаимодействие Дедки и репки вдоль оси X.

а) Запишем третий закон Ньютона для их взаимодействия:

Сила, с которой Дедка тянет репку ($\vec{F}_{рд}$), и сила, с которой репка действует на Дедку ($\vec{F}_{др}$), являются силами взаимодействия. По третьему закону Ньютона: $\vec{F}_{рд} = -\vec{F}_{др}$.

б) Определим значение силы $F_{рд}$, с которой на репку действует Дедка:

Из третьего закона Ньютона следует равенство модулей этих сил: $F_{рд} = F_{др}$.

Поскольку мы нашли, что $F_{др} = 300$ Н, то сила, с которой Дедка тянет репку, также равна 300 Н.

Ответ: $F_{рд} = 300$ Н.

Ответ: $F_{рд} = 300$ Н.