Номер 8, страница 20 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-7. Сила упругости. Вес тела - номер 8, страница 20.

Условие.

8. Динамометр, на котором подвешен груз, начинает падать с некоторой высоты. Указатель динамометра при этом останавливается на нуле. Можно ли сказать, что равен нулю: а) вес груза; б) масса груза; в) сила тяжести?

Решение.

Решение

Когда динамометр с подвешенным на нем грузом начинает свободно падать, и динамометр, и груз движутся вниз с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения $\text{g}$. В этой ситуации груз не растягивает пружину динамометра, так как они падают вместе. Состояние, при котором тело не оказывает давления на опору или не растягивает подвес, называется невесомостью. Динамометр измеряет вес тела, который в данном случае становится равным нулю. Рассмотрим каждый пункт подробнее.

а) вес груза
Вес тела ($\text{P}$) – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Когда тело движется с ускорением $\text{a}$, направленным вертикально вниз, его вес определяется формулой $P = m(g - a)$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. В случае свободного падения ускорение тела $\text{a}$ равно ускорению свободного падения $\text{g}$. Подставив $a = g$ в формулу, получаем:$P = m(g - g) = m \cdot 0 = 0$.Поскольку динамометр показывает ноль, это означает, что вес груза действительно равен нулю.

Ответ: Да, можно сказать, что вес груза равен нулю.

б) масса груза
Масса ($\text{m}$) является скалярной физической величиной, определяющей инертные и гравитационные свойства тела. Масса – это внутренняя характеристика тела, и она не изменяется в зависимости от того, движется тело или покоится, падает оно или нет (в рамках нерелятивистской физики). Так как груз существует, его масса не равна нулю.

Ответ: Нет, нельзя сказать, что масса груза равна нулю.

в) сила тяжести
Сила тяжести ($F_т$) – это сила, с которой Земля притягивает груз. Она рассчитывается по формуле $F_т = mg$. Эта сила действует на груз постоянно, пока он находится в гравитационном поле Земли. Именно сила тяжести и является причиной свободного падения динамометра вместе с грузом. Она не может быть равна нулю, так как у груза есть масса $m \ne 0$ и он находится в поле, где $g \ne 0$.

Ответ: Нет, нельзя сказать, что сила тяжести равна нулю.