Номер 3, страница 30 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-26. Явление тяготения. Сила тяжести. Вариант 1 - номер 3, страница 30.

Условие.

3. Сравните силы тяжести, действующие на три железных шара, изображённых на рисунке 34.

Рис. 34

Решение.

Решение

Сила тяжести, действующая на тело, вычисляется по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

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

Массу тела можно выразить через его плотность $\rho$ и объем $\text{V}$:

$m = \rho \cdot V$

Объединив эти две формулы, получим выражение для силы тяжести:

$F_{тяж} = \rho \cdot V \cdot g$

Из условия задачи известно, что все три шара железные. Это означает, что их плотность $\rho$ одинакова. Ускорение свободного падения $\text{g}$ также является постоянной величиной для всех трех шаров, так как они находятся в одном и том же гравитационном поле.

Следовательно, сила тяжести, действующая на каждый шар, прямо пропорциональна его объему ($F_{тяж} \propto V$). Это значит, что чем больше объем шара, тем больше его масса и, соответственно, тем больше действующая на него сила тяжести.

На рисунке 34 мы видим три шара разного размера. Обозначим их объемы как $V_1, V_2$ и $V_3$. Визуально можно определить, что шар 2 имеет наибольший объем, шар 1 — средний, а шар 3 — наименьший. Таким образом, их объемы соотносятся как:

$V_2 > V_1 > V_3$

Поскольку сила тяжести прямо пропорциональна объему, то силы тяжести, действующие на шары ($F_1, F_2$ и $F_3$), будут находиться в таком же соотношении:

$F_2 > F_1 > F_3$

Ответ: Наибольшая сила тяжести действует на шар 2, наименьшая — на шар 3. Сила тяжести, действующая на шар 1, больше силы тяжести шара 3, но меньше силы тяжести шара 2. ($F_2 > F_1 > F_3$).