Номер 32.4, страница 51 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Силы - номер 32.4, страница 51.

Условие.

Задание 32.4. Брусок с помощью динамометра равномерно перемещают по горизонтальной поверхности.

а) Изобразите на рисунке все силы, действующие на брусок.

б) Как соотносятся между собой модули сил, направленных горизонтально: _______ ; вертикально: _______ ?

Решение.

а) Изобразите на рисунке все силы, действующие на брусок.

Решение

На брусок, который равномерно перемещают по горизонтальной поверхности, действуют четыре силы: сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$), направленная вертикально вниз; сила реакции опоры ($\vec{N}$), направленная вертикально вверх; сила упругости ($\vec{F}_{упр}$), создаваемая динамометром и направленная горизонтально в сторону движения; сила трения скольжения ($\vec{F}_{тр}$), направленная горизонтально в сторону, противоположную движению. Так как движение равномерное (скорость постоянна), то согласно первому закону Ньютона, равнодействующая всех сил равна нулю. Это означает, что силы, действующие вдоль одной прямой, скомпенсированы, то есть равны по модулю и противоположны по направлению.

Ответ: Рисунок, изображающий все силы, действующие на брусок, представлен выше. Векторы сил $\vec{F}_{упр}$ и $\vec{F}_{тр}$ равны по длине и противоположны по направлению. Векторы сил $\vec{N}$ и $\vec{F}_{тяж}$ также равны по длине и противоположны по направлению.

б) Как соотносятся между собой модули сил, направленных горизонтально; вертикально?

Решение

По условию, брусок движется равномерно, следовательно, его ускорение равно нулю ($\vec{a} = 0$). Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая (векторная сумма) всех сил, приложенных к телу, равна нулю: $\sum \vec{F} = m\vec{a} = 0$.

$\vec{F}_{тяж} + \vec{N} + \vec{F}_{упр} + \vec{F}_{тр} = 0$.

Запишем это векторное уравнение в проекциях на оси координат. Направим ось OX горизонтально вправо (по направлению движения), а ось OY – вертикально вверх.

Сумма проекций сил на ось OX: $F_{упр} - F_{тр} = 0$, откуда следует, что модули горизонтально направленных сил равны: $F_{упр} = F_{тр}$.

Сумма проекций сил на ось OY: $N - F_{тяж} = 0$, откуда следует, что модули вертикально направленных сил равны: $N = F_{тяж}$.

Ответ: горизонтально: модули сил равны ($F_{упр} = F_{тр}$); вертикально: модули сил равны ($N = F_{тяж}$).