Номер 3, страница 32 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-28. Связь между силой тяжести и массой тела. Вес тела. Вариант 1 - номер 3, страница 32.

Условие.

3. В чём сходство и в чём различие между весом тела и силой тяжести, действующей на это тело?

Решение.

Сходство

Сходства между весом тела и силой тяжести заключаются в следующем:

1. Обе величины являются силами, то есть векторными физическими величинами, которые характеризуют меру механического воздействия. В системе СИ они измеряются в Ньютонах (Н).

2. Причиной возникновения обеих сил является гравитационное притяжение Земли (или другого массивного объекта). Сила тяжести — это непосредственно сила притяжения, а вес — это сила, которая является следствием этого притяжения.

3. Если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно Земли (на горизонтальной опоре или вертикальном подвесе), то модуль его веса равен модулю силы тяжести: $P = F_т = mg$.

Ответ: Сходство веса и силы тяжести в том, что обе являются силами, измеряются в Ньютонах, обусловлены гравитационным притяжением, и их модули равны, когда тело покоится или движется без ускорения.

Различие

Основные различия между весом тела и силой тяжести:

1. Точки приложения сил. Сила тяжести ($F_т$) — это сила, которая действует на само тело и приложена к его центру масс. Вес тела ($\text{P}$) — это сила, которую тело прикладывает к своей опоре или подвесу.

2. Физическая природа. Сила тяжести имеет гравитационную природу. Вес тела, по своей природе, является силой упругости (электромагнитного происхождения), с которой тело, вследствие притяжения к Земле, давит на опору или растягивает подвес.

3. Зависимость от движения. Сила тяжести, действующая на тело у поверхности Земли, практически постоянна и не зависит от характера движения тела ($F_т = mg$). Вес тела, напротив, зависит от ускорения, с которым движется опора или подвес вместе с телом.
– При движении с ускорением $\text{a}$, направленным вверх, вес тела увеличивается (состояние перегрузки): $P = m(g+a)$.
– При движении с ускорением $\text{a}$, направленным вниз, вес тела уменьшается: $P = m(g-a)$.
– Если тело вместе с опорой находится в состоянии свободного падения ($a=g$), наступает состояние невесомости, и вес тела равен нулю ($P=0$), хотя сила тяжести при этом продолжает действовать на тело.

Ответ: Различие заключается в точках приложения (тело vs опора/подвес), физической природе (гравитационная vs упругая) и в том, что вес, в отличие от силы тяжести, зависит от ускорения системы «тело-опора» и может быть равен нулю (невесомость).