Номер 16.7, страница 53 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 16. Графическое изображение сил. Третий закон Ньютона. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 16.7, страница 53.

16.7 [358] Изобразите графически (масштаб: $0,5 \text{ см} - 5 \text{ Н}$) силы, приложенные в точках A, B, C, O (рис. II-70).

Рис. II-70

Дано:

Вес шара: $P = 5$ Н

Масштаб: $0,5$ см — $5$ Н

Найти:

Изобразить графически силы, приложенные в точках A, B, C, O.

Решение:

Рассмотрим силы, приложенные в указанных точках системы, которая находится в равновесии. Система неподвижна, значит, все силы скомпенсированы.

В точке O, центре масс шара, приложена сила тяжести $\vec{P}$. Она направлена вертикально вниз. По условию задачи, ее модуль $P = 5$ Н.

На шар в точке C со стороны нити действует сила натяжения $\vec{T}$. Она уравновешивает силу тяжести, поэтому направлена вертикально вверх, а ее модуль равен $T = P = 5$ Н.

В точке A нить тянет подвес вниз с силой $\vec{F}_A$, равной по модулю силе натяжения нити. Сила $\vec{F}_A$ направлена вертикально вниз, ее модуль $F_A = T = 5$ Н.

В произвольной точке B нити сила натяжения такая же, так как нить считается невесомой. Если рассмотреть силу, с которой нижняя часть нити действует на верхнюю, то эта сила $\vec{F}_B$ будет направлена вертикально вниз, и ее модуль будет равен $F_B = T = 5$ Н.

Для графического изображения сил используем заданный масштаб: $0,5$ см на чертеже соответствуют $5$ Н. Так как модуль всех найденных сил равен $5$ Н, то длина каждого вектора на чертеже должна быть равна $0,5$ см. Ниже приведено схематическое изображение сил.

Примечание: на представленной схеме векторы сил для наглядности изображены увеличенными. В точном решении на бумаге их длина должна составлять 0,5 см. Обозначения на схеме соответствуют силам $\vec{F}_A$, $\vec{F}_B$, $\vec{T}$ и $\vec{P}$ в тексте.

Ответ:

В точке O приложена сила тяжести $\vec{P}$ (5 Н, вниз). В точке C на шар действует сила натяжения нити $\vec{T}$ (5 Н, вверх). В точке A на подвес действует сила $\vec{F}_A$ (5 Н, вниз). В точке B (сила, с которой нижняя часть нити действует на верхнюю) действует сила $\vec{F}_B$ (5 Н, вниз). Все векторы, изображающие эти силы, должны иметь длину 0,5 см в соответствии с заданным масштабом. Графическое изображение сил представлено в решении.