Номер 31.3, страница 49 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Силы - номер 31.3, страница 49.

Условие.

Задание 31.3. а) Изобразите на рисунке три силы, действующие на стоящую на столе гирю.

б) Чему равна равнодействующая этих сил?

в) Определите значение каждой силы, действующей на гирю.

г) Определите силу, с которой гиря давит на стол.

Решение.

а) На гирю, стоящую на столе и поддерживаемую динамометром, действуют три силы:

• 1. Сила тяжести ($F_g$) – сила, с которой Земля притягивает гирю. Она направлена вертикально вниз и приложена к центру масс гири.
• 2. Сила упругости ($F_{упр}$) – сила, с которой растянутая пружина динамометра тянет гирю. Она направлена вертикально вверх.
• 3. Сила нормальной реакции опоры ($\text{N}$) – сила, с которой стол действует на гирю, перпендикулярно поверхности стола. Она направлена вертикально вверх.

Ответ: На гирю действуют: сила тяжести (вниз), сила упругости динамометра (вверх) и сила нормальной реакции опоры (вверх).

б) Поскольку в условии сказано, что гиря "стоящая", это означает, что она находится в состоянии покоя. Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в покое, то векторная сумма всех приложенных к нему сил равна нулю. Эта векторная сумма и называется равнодействующей силой.

Ответ: Равнодействующая этих сил равна 0 Н.

в)

Дано:

Масса гири $m = 1$ кг

Показание динамометра (сила упругости) $F_{упр} = 3$ Н

Ускорение свободного падения $g \approx 10 \frac{Н}{кг}$

Найти:

$F_g$ - ?, $F_{упр}$ - ?, $\text{N}$ - ?

Решение:

1. Сила тяжести, действующая на гирю, рассчитывается по формуле $F_g = m \cdot g$.

$F_g = 1 \text{ кг} \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 10 \text{ Н}$.

2. Сила упругости, с которой динамометр тянет гирю, равна показаниям динамометра. Судя по рисунку, стрелка указывает на деление "3", значит, сила упругости равна 3 Н.

$F_{упр} = 3 \text{ Н}$.

3. Поскольку гиря находится в равновесии, сумма сил, действующих на нее, равна нулю. Запишем уравнение равновесия для вертикальной оси (направив ее вверх):

$F_{упр} + N - F_g = 0$

Отсюда можем найти силу нормальной реакции опоры $\text{N}$:

$N = F_g - F_{упр}$

$N = 10 \text{ Н} - 3 \text{ Н} = 7 \text{ Н}$.

Ответ: Сила тяжести равна 10 Н; сила упругости, создаваемая динамометром, равна 3 Н; сила нормальной реакции опоры равна 7 Н.

г) Сила, с которой гиря давит на стол, называется весом тела (в данном конкретном случае). По третьему закону Ньютона, сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Сила, с которой гиря давит на стол, равна по модулю силе нормальной реакции опоры $\text{N}$, с которой стол действует на гирю.

$P = N = 7 \text{ Н}$

Ответ: Сила, с которой гиря давит на стол, равна 7 Н.