Номер 3, страница 36 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-31. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил. Вариант 1 - номер 3, страница 36.

Условие.

3. Орёл неподвижно парит в небе (рис. 53). Чему равна равнодействующая сил, действующих на него? Изобразите силы графически.

Рис. 53

Решение.

Чему равна равнодействующая сил, действующих на него?

Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в состоянии покоя (как орёл, который «неподвижно парит») или движется прямолинейно и равномерно, то векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю. Состояние покоя означает, что скорость тела равна нулю, а следовательно, и его ускорение равно нулю ($a=0$).

Равнодействующая сила $\vec{R}$ связана с массой тела $\text{m}$ и его ускорением $\vec{a}$ вторым законом Ньютона: $\vec{R} = m\vec{a}$.

Поскольку ускорение орла равно нулю, то и равнодействующая всех сил, приложенных к нему, также будет равна нулю: $\vec{R} = m \cdot 0 = 0$.

Ответ: Равнодействующая сил, действующих на орла, равна нулю.

Изобразите силы графически.

На неподвижно парящего орла действуют две основные силы, которые уравновешивают друг друга:

1. Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) — сила, с которой Земля притягивает орла. Она направлена вертикально вниз, к центру Земли, и приложена к центру масс орла.

2. Подъемная сила ($\vec{F}_{под}$) — сила, создаваемая потоками воздуха, действующими на крылья орла. Она направлена вертикально вверх и компенсирует силу тяжести.

Так как орёл находится в равновесии, эти силы равны по величине (модулю) и противоположны по направлению. Их векторная сумма равна нулю:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{F}_{под} = 0$

Это означает, что их модули равны:

$|\vec{F}_{тяж}| = |\vec{F}_{под}|$

Графически эти силы изображают в виде двух векторов (стрелок) одинаковой длины, исходящих из одной точки (центра масс орла). Вектор силы тяжести $\vec{F}_{тяж}$ направлен строго вниз, а вектор подъемной силы $\vec{F}_{под}$ — строго вверх.

Ответ: На орла действуют две равные по модулю и противоположные по направлению силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и подъемная сила, направленная вертикально вверх.