Номер 17.10, страница 57 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 17. Сложение и разложение сил. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 17.10, страница 57.

17.10 [378] Изобразите графически силу $5 \text{ H}$, действующую на тело в точке A (рис. II-84) горизонтально справа налево, и силу $6 \text{ H}$, действующую в противоположном направлении в точке B (масштаб: $0,5 \text{ см} --- 1 \text{ H}$). В каком направлении должно перемещаться тело? Чему равен модуль силы, приводящей его в движение?

Рис. II-84

Дано:

Сила, действующая в точке А: $F_A = 5$ Н

Сила, действующая в точке В: $F_B = 6$ Н

Направление силы $F_A$: горизонтально справа налево.

Направление силы $F_B$: противоположно направлению $F_A$ (т.е. горизонтально слева направо).

Масштаб для графического изображения: $1$ Н соответствует $0,5$ см.

Все данные уже в системе СИ.

Найти:

Направление перемещения тела — ?

Модуль силы, приводящей тело в движение ($F_R$) — ?

Решение:

Сначала выполним первую часть задания — изобразим силы графически. Для этого нужно рассчитать длину векторов, представляющих силы, в заданном масштабе.

Длина вектора силы $F_A$: $L_A = F_A \cdot 0,5 \frac{\text{см}}{\text{Н}} = 5 \text{ Н} \cdot 0,5 \frac{\text{см}}{\text{Н}} = 2,5 \text{ см}$. Этот вектор приложен к точке А и направлен горизонтально влево.

Длина вектора силы $F_B$: $L_B = F_B \cdot 0,5 \frac{\text{см}}{\text{Н}} = 6 \text{ Н} \cdot 0,5 \frac{\text{см}}{\text{Н}} = 3,0 \text{ см}$. Этот вектор приложен к точке В и направлен горизонтально вправо (противоположно $F_A$).

Таким образом, для графического изображения нужно от точки А отложить отрезок длиной 2,5 см влево и поставить на его конце стрелку. От точки В нужно отложить отрезок длиной 3,0 см вправо и также поставить на его конце стрелку.

В каком направлении должно перемещаться тело?

На тело действуют две горизонтальные силы, направленные в противоположные стороны. Движение тела будет происходить в направлении большей по модулю силы. Сравним модули сил: $F_A = 5$ Н, а $F_B = 6$ Н. Так как $F_B > F_A$ ($6 \text{ Н} > 5 \text{ Н}$), тело будет перемещаться в направлении действия силы $F_B$, то есть горизонтально слева направо.

Ответ: Тело должно перемещаться горизонтально слева направо.

Чему равен модуль силы, приводящей его в движение?

Сила, приводящая тело в движение, является равнодействующей всех приложенных сил. Так как силы $F_A$ и $F_B$ действуют вдоль одной прямой, но в противоположных направлениях, модуль их равнодействующей $F_R$ равен разности их модулей:

$F_R = F_B - F_A$

Подставим числовые значения:

$F_R = 6 \text{ Н} - 5 \text{ Н} = 1 \text{ Н}$

Ответ: Модуль силы, приводящей тело в движение, равен 1 Н.