Номер 16.10, страница 54 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 16. Графическое изображение сил. Третий закон Ньютона. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 16.10, страница 54.

16.10 [361] На рисунке II-71 изображена сила $\vec{F}$, по модулю равная 20 Н. Пользуясь ею как масштабным отрезком силы, определите, чему равны модули сил $\vec{F}_1$ и $\vec{F}_2$. Модуль какой из сил, изображённых на рисунке II-72, больше всех? меньше всех? Запишите эти силы в порядке увеличения их модулей.

Рис. II-71

Рис. II-72

Дано:

Модуль силы $\vec{F}$ (масштабный отрезок на рис. II-71), $F = 20$ Н.

Найти:

$F_1$, $F_2$ - ?

Какая сила больше всех - ?

Какая сила меньше всех - ?

Расположить силы в порядке увеличения их модулей.

Решение:

В задаче дан масштаб: длина вектора $\vec{F}$, изображенного на рисунке II-71, соответствует модулю силы $F = 20$ Н. Мы будем использовать эту длину как единицу измерения (масштабный отрезок) для определения модулей сил, изображенных на рисунке II-72.

Определите, чему равны модули сил $\vec{F_1}$ и $\vec{F_2}$

Для определения модулей сил $\vec{F_1}$ и $\vec{F_2}$ на рисунке II-72 сравним длины их векторов с длиной вектора $\vec{F}$, который является масштабным отрезком.

Длина вектора $\vec{F_1}$ на рисунке II-72 визуально равна длине масштабного отрезка $\vec{F}$. Следовательно, их модули равны:

$F_1 = F = 20$ Н

Длина вектора $\vec{F_2}$ на рисунке II-72 визуально примерно в два раза меньше длины масштабного отрезка $\vec{F}$. Следовательно, модуль силы $\vec{F_2}$ равен половине модуля силы $\vec{F}$:

$F_2 = \frac{F}{2} = \frac{20 \text{ Н}}{2} = 10$ Н

Ответ: Модуль силы $\vec{F_1}$ равен 20 Н, модуль силы $\vec{F_2}$ равен 10 Н.

Модуль какой из сил, изображённых на рисунке II-72, больше всех? меньше всех?

Сравним модули всех трех сил, действующих на тело на рисунке II-72: $F = 20$ Н, $F_1 = 20$ Н, $F_2 = 10$ Н.

Из сравнения видно, что наибольший модуль имеют силы $\vec{F}$ и $\vec{F_1}$, а наименьший модуль имеет сила $\vec{F_2}$.

Ответ: Наибольший модуль (20 Н) имеют силы $\vec{F}$ и $\vec{F_1}$. Наименьший модуль (10 Н) имеет сила $\vec{F_2}$.

Запишите эти силы в порядке увеличения их модулей

Располагая силы в порядке возрастания их модулей, получаем следующую последовательность: сила с наименьшим модулем ($\vec{F_2}$), затем силы с большими и равными между собой модулями ($\vec{F}$ и $\vec{F_1}$).

$F_2 < F = F_1$

Ответ: $\vec{F_2}$, $\vec{F}$, $\vec{F_1}$ (или в другом порядке сил с равными модулями: $\vec{F_2}$, $\vec{F_1}$, $\vec{F}$).