Вариант 5, страница 79 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-5. Силы в природе - страница 79.

Условие.

Вариант 5

1. Капля дождя равномерно движется вниз. Какие силы действуют на каплю? Изобразите их графически.

2. Тележка с грузом движется по горизонтальному столу. Какой вид трения возникает между: а) столом и колёсами; б) грузом и поверхностью тележки?

3. Человек массой 70 кг держит на плечах рюкзак массой 15 кг. С какой силой он давит на пол?

Решение.

1. На каплю дождя, которая движется равномерно вниз, действуют две скомпенсированные силы:

• Сила тяжести ($ \vec{F}_{тяж} $): направлена вертикально вниз, к центру Земли. Она возникает из-за гравитационного притяжения Земли.
• Сила сопротивления воздуха ($ \vec{F}_{сопр} $): направлена вертикально вверх, то есть в сторону, противоположную движению капли.

Так как капля движется равномерно (с постоянной скоростью), её ускорение равно нулю. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что векторная сумма всех действующих на неё сил равна нулю. Следовательно, эти две силы уравновешивают друг друга: они равны по модулю и противоположны по направлению ($ F_{тяж} = F_{сопр} $).

Графическое изображение сил, действующих на каплю:

Ответ: На каплю действуют две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и равная ей по величине сила сопротивления воздуха, направленная вертикально вверх.

---

2. а) столом и колёсами: Между катящимися по столу колёсами тележки и поверхностью стола возникает трение качения.

б) грузом и поверхностью тележки: Между грузом и поверхностью тележки, при условии, что груз не скользит относительно тележки, возникает трение покоя. Эта сила удерживает груз на месте относительно движущейся тележки.

Ответ: а) трение качения; б) трение покоя.

---

3. Дано:

Масса человека $m_ч = 70$ кг

Масса рюкзака $m_р = 15$ кг

Все данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Силу, с которой человек давит на пол $\text{P}$ - ?

Решение:

Сила, с которой человек давит на пол, — это его вес ($\text{P}$). В данном случае общий вес складывается из веса человека и веса рюкзака. Вес тела равен силе тяжести, действующей на него, если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно в горизонтальном направлении.

1. Найдём общую массу человека с рюкзаком:

$m = m_ч + m_р = 70 \text{ кг} + 15 \text{ кг} = 85 \text{ кг}$

2. Рассчитаем силу давления на пол (общий вес) по формуле $ P = m \cdot g $, где $\text{g}$ – ускорение свободного падения, которое примем равным $9.8 \frac{Н}{кг}$:

$P = 85 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{Н}{кг} = 833 \text{ Н}$

Ответ: Человек давит на пол с силой 833 Н.