Вариант 8, страница 79 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

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

Условие.

Вариант 8

1. В каком случае равнодействующая трёх сил 5, 10, 15 Н будет равна 10 Н? Изобразите графически действующие на тело силы.

2. Почему после дождя опасно съезжать на автомобиле по грунтовой дороге под уклон?

3. Чему равна сила тяжести, действующая на 5 л воды?

Решение.

1. В каком случае равнодействующая трёх сил 5, 10, 15 Н будет равна 10 Н? Изобразите графически действующие на тело силы.

Равнодействующая трёх сил $F_1 = 5 \text{ Н}$, $F_2 = 10 \text{ Н}$ и $F_3 = 15 \text{ Н}$ будет равна $F_R = 10 \text{ Н}$ в том случае, если все три силы действуют вдоль одной прямой, при этом силы $F_1 = 5 \text{ Н}$ и $F_3 = 15 \text{ Н}$ направлены в одну сторону, а сила $F_2 = 10 \text{ Н}$ — в противоположную.

В этом случае модуль равнодействующей силы будет равен:

$F_R = |F_1 + F_3 - F_2| = |5 \text{ Н} + 15 \text{ Н} - 10 \text{ Н}| = |20 \text{ Н} - 10 \text{ Н}| = 10 \text{ Н}$.

Графически это можно изобразить следующим образом: из одной точки, представляющей тело, в одну сторону (например, вправо) направлены два вектора, длины которых пропорциональны 5 и 15 единицам. В противоположную сторону (влево) из той же точки направлен вектор, длина которого пропорциональна 10 единицам.

Ответ: Равнодействующая будет равна 10 Н, если силы 5 Н и 15 Н направлены в одну сторону, а сила 10 Н — в противоположную, причем все силы действуют вдоль одной прямой.

2. Почему после дождя опасно съезжать на автомобиле по грунтовой дороге под уклон?

После дождя грунтовая дорога размокает, и верхний слой почвы превращается в грязь. Эта грязь действует как смазка между шинами автомобиля и твердой поверхностью дороги. В результате коэффициент трения между колесами и дорогой значительно уменьшается.

При движении под уклон на автомобиль действует составляющая силы тяжести, направленная вдоль склона и стремящаяся ускорить автомобиль. Для безопасного спуска, торможения или маневрирования необходимо достаточное сцепление с дорогой, которое обеспечивается силой трения. Если сила трения мала, то тормозная сила, которую могут создать колеса, оказывается недостаточной, чтобы противодействовать скатывающей силе. Автомобиль может начать скользить, потерять управление (стать неуправляемым), и его тормозной путь резко увеличится. Это создает высокую опасность аварии.

Ответ: После дождя грунтовая дорога становится скользкой из-за образовавшейся грязи, что резко снижает коэффициент трения. Из-за низкого трения тормоза становятся неэффективными, и автомобиль может потерять управление, скатываясь под уклон.

3. Чему равна сила тяжести, действующая на 5 л воды?

Дано:

Объем воды: $V = 5 \text{ л}$

Плотность воды (справочное значение): $\rho = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

$V = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Силу тяжести $F_т$

Решение:

Сила тяжести, действующая на тело, вычисляется по формуле:

$F_т = m \cdot g$,

где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Массу воды можно найти через её объём и плотность по формуле:

$m = \rho \cdot V$.

Рассчитаем массу воды:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 5 \text{ кг}$.

Теперь рассчитаем силу тяжести:

$F_т = 5 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 49 \text{ Н}$.

Ответ: $49 \text{ Н}$.