Номер 7, страница 15 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-4. Инерция. Взаимодействие тел. Масса тела - номер 7, страница 15.

Условие.

7. a) Почему линейка, подвешенная на бумажных кольцах, при резком ударе по ней переламывается, а кольца остаются целыми?

б) На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему книга находится в покое?

Решение.

а) Это явление объясняется инерцией. Инерция — это свойство тел сохранять состояние своего движения. Линейка обладает массой и, следовательно, инерцией. При резком ударе та часть линейки, по которой наносят удар, испытывает большую деформацию, в то время как концы линейки, из-за инерции, не успевают прийти в движение. В результате в месте удара возникает напряжение, превышающее предел прочности материала линейки, и она ломается. Бумажные кольца не успевают испытать значительной нагрузки, так как время взаимодействия очень мало, и линейка ломается прежде, чем успевает передать на них достаточный для разрыва импульс.

Ответ: Линейка ломается из-за своей инерции: при резком ударе она не успевает прийти в движение как единое целое, что приводит к её излому в месте удара. Бумажные кольца остаются целыми, так как не успевают испытать нагрузку, достаточную для разрыва.

б) Книга, лежащая на столе, взаимодействует с двумя телами: Землей и столом.
1. С Землей: Земля притягивает книгу с силой, называемой силой тяжести ($\vec{F}_{тяж}$). Эта сила направлена вертикально вниз.
2. Со столом: Стол действует на книгу с силой упругости, которую называют силой нормальной реакции опоры ($\vec{F}_{опоры}$). Она направлена вертикально вверх и препятствует падению книги.
Книга находится в покое, потому что действие этих сил скомпенсировано. Согласно первому закону Ньютона, тело находится в покое, если равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. В данном случае сила тяжести, действующая на книгу, равна по модулю и противоположна по направлению силе реакции опоры: $\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{опоры} = 0$. Так как суммарная сила равна нулю, книга не меняет своего состояния, то есть остается в покое.

Ответ: Книга взаимодействует с Землей (на нее действует сила тяжести) и столом (на нее действует сила реакции опоры). Она находится в покое, так как эти две силы равны по величине, противоположны по направлению и их равнодействующая равна нулю.