Номер 47.5, страница 76 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Закон Архимеда - номер 47.5, страница 76.

Условие.

Задание 47.5. Кубик вначале подвесили на нити (рис. а), а затем опустили в сосуд с водой (рис. б).

а) Изобразите на обоих рисунках силы, действующие на кубик.

б) Впишите в текст недостающие буквы, чтобы получилось верное равенство.

Кубик в обоих случаях покоится, следовательно, равнодействующая сил, приложенных к кубику, в обоих случаях равна нулю:

рис. а: $R_1 = F_{\text{упр 1}} - F_{\text{тяж}} = 0$, отсюда $F_{\text{упр 1}} = F_{\text{тяж}}$;

рис. б: $R_2 = F_{\text{упр 2}} + F_{\text{А}} - F_{\text{тяж}} = 0$, отсюда

$F_{\text{упр 2}} = F_{\text{тяж}} - F_{\text{А}}$.

Решение.

а)

Решение

На рисунке а на кубик, висящий на нити в воздухе, действуют две силы:
1. Сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз от центра масс кубика.
2. Сила упругости (натяжения) нити ($F_{упр 1}$), направленная вертикально вверх вдоль нити.
Поскольку кубик находится в равновесии, эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.

На рисунке б на кубик, погруженный в воду и подвешенный на нити, действуют три силы:
1. Сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз от центра масс кубика.
2. Сила упругости (натяжения) нити ($F_{упр 2}$), направленная вертикально вверх вдоль нити.
3. Выталкивающая сила (сила Архимеда, $F_{А}$), действующая со стороны воды и направленная вертикально вверх.
Поскольку кубик находится в равновесии, сумма сил, направленных вверх ($F_{упр 2} + F_{А}$), равна по модулю силе, направленной вниз ($F_{тяж}$).

Ответ: На рис. а) изображаются две силы: сила тяжести $F_{тяж}$ (вниз) и сила упругости нити $F_{упр 1}$ (вверх). На рис. б) изображаются три силы: сила тяжести $F_{тяж}$ (вниз), сила упругости нити $F_{упр 2}$ (вверх) и выталкивающая сила $F_{А}$ (вверх).

б)

Решение

Кубик в обоих случаях покоится, следовательно, равнодействующая сила, приложенная к кубику, в обоих случаях равна нулю.
Для случая на рис. а, уравнение равновесия сил: $R_1 = F_{упр 1} - F_{тяж} = 0$, отсюда $F_{упр 1} = F_{тяж}$.
Для случая на рис. б, на кубик действуют три силы. Условие равновесия (сумма проекций всех сил на вертикальную ось равна нулю): вверх направлены сила упругости нити $F_{упр 2}$ и выталкивающая сила $F_{А}$, а вниз – сила тяжести $F_{тяж}$.
Следовательно, уравнение равновесия будет: $R_2 = F_{упр 2} + F_{А} - F_{тяж} = 0$.
Выразим из этого уравнения силу упругости нити $F_{упр 2}$: $F_{упр 2} = F_{тяж} - F_{А}$.
Заполним пропуски в тексте задания:
рис. б: $R_2 = F_{упр 2} + F_{А} - F_{тяж} = 0$, отсюда $F_{упр 2} = F_{тяж} - F_{А}$.

Ответ: рис. б: $R_2 = F_{упр 2} + F_{А} - F_{тяж} = 0$, отсюда $F_{упр 2} = F_{тяж} - F_{А}$.