Номер 3, страница 39 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-19. Вес тела. Вариант № 1 - номер 3, страница 39.

Решение.

Что общего между весом и силой тяжести?

Хотя вес и сила тяжести являются различными физическими понятиями, у них есть несколько существенных общих черт.

1. Причина возникновения. Обе силы напрямую связаны с гравитационным притяжением тела к Земле (или другому небесному телу). Сила тяжести — это и есть сила гравитационного притяжения, а вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес именно вследствие этого притяжения.

2. Единицы измерения. Так как и вес, и сила тяжести являются силами, в Международной системе единиц (СИ) они измеряются в одних и тех же единицах — ньютонах (Н).

3. Равенство модулей в состоянии покоя. В наиболее часто встречающемся случае, когда тело покоится на горизонтальной опоре или неподвижно висит на подвесе, модуль его веса $\text{P}$ равен модулю действующей на него силы тяжести $F_{тяж}$. В этой ситуации обе величины можно рассчитать по формуле $P = F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Из-за этого равенства в быту эти понятия часто путают.

Ответ: Общими для веса и силы тяжести являются причина их возникновения (гравитационное притяжение Земли), единица измерения (ньютон), а также равенство их численных значений в состоянии покоя тела на горизонтальной опоре или неподвижном подвесе.

Чем они отличаются?

Ключевые различия между весом и силой тяжести заключаются в их физической природе, точке приложения и зависимости от характера движения тела.

1. Точка приложения силы. Сила тяжести — это сила, действующая на само тело, и она приложена к его центру масс. Вес тела — это сила, действующая со стороны тела на опору или подвес, поэтому он приложен к опоре или подвесу.

2. Физическая природа. Сила тяжести имеет гравитационную природу (является проявлением закона всемирного тяготения). Вес по своей природе чаще всего является силой упругости, возникающей из-за деформации опоры или подвеса под действием тела.

3. Зависимость от ускорения. Сила тяжести, действующая на тело у поверхности Земли, зависит только от его массы и практически постоянна ($F_{тяж} = mg$). Вес тела $\text{P}$, в отличие от силы тяжести, зависит от ускорения $\text{a}$, с которым движется само тело вместе с опорой или подвесом. Если движение происходит по вертикали, вес определяется формулой $P = m(g \pm a)$. Так, при движении с ускорением, направленным вверх, вес тела увеличивается: $P = m(g + a)$ (это состояние называют перегрузкой). При движении с ускорением, направленным вниз, вес уменьшается: $P = m(g - a)$. Если же тело находится в состоянии свободного падения ($a=g$), его вес становится равен нулю: $P = m(g - g) = 0$ (это состояние невесомости).

Ответ: Вес и сила тяжести отличаются точкой приложения (опора/подвес для веса, само тело для силы тяжести), физической природой (сила упругости для веса, гравитационная сила для силы тяжести) и поведением при ускоренном движении: сила тяжести постоянна, а вес может изменяться, увеличиваясь (перегрузка) или уменьшаясь, вплоть до полного исчезновения (невесомость).