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 2 - номер 3, страница 36.

Условие.

3. Может ли равнодействующая сил 5 и 7 Н, приложенных к одному телу вдоль одной прямой, быть равной 2 Н; 5 Н; 7 Н; 12 Н? Ответ поясните рисунком.

Решение.

Дано:

$F_1 = 5$ Н

$F_2 = 7$ Н

Силы приложены к одному телу вдоль одной прямой.

Найти:

Может ли равнодействующая сила $F_R$ быть равной: 2 Н; 5 Н; 7 Н; 12 Н?

Решение:

Равнодействующая сила $F_R$ — это векторная сумма всех сил, действующих на тело. Поскольку по условию силы приложены к телу вдоль одной прямой, возможны два случая:

1. Силы направлены в одну и ту же сторону (сонаправлены). В этом случае модуль равнодействующей силы равен сумме модулей сил:

$F_{R_{max}} = F_1 + F_2 = 5 \text{ Н} + 7 \text{ Н} = 12 \text{ Н}$

2. Силы направлены в противоположные стороны. В этом случае модуль равнодействующей силы равен модулю разности модулей этих сил:

$F_{R_{min}} = |F_2 - F_1| = |7 \text{ Н} - 5 \text{ Н}| = 2 \text{ Н}$

Таким образом, равнодействующая данных сил может принимать только два значения: 2 Н и 12 Н.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов.

2 Н

Равнодействующая сила может быть равна 2 Н. Это произойдет в том случае, если силы направлены в противоположные стороны. Модуль равнодействующей будет равен разности модулей большей и меньшей сил:

$F_R = F_2 - F_1 = 7 \text{ Н} - 5 \text{ Н} = 2 \text{ Н}$

Направление равнодействующей силы будет совпадать с направлением большей по модулю силы $F_2$.

Схематический рисунок:

Ответ: Да, может.

5 Н

Равнодействующая сила не может быть равна 5 Н. Поскольку силы действуют вдоль одной прямой, их равнодействующая может быть равна либо их сумме (12 Н), либо их разности (2 Н). Значение 5 Н могло бы получиться только в случае, если бы силы были приложены под некоторым углом, что противоречит условию задачи.

Ответ: Нет, не может.

7 Н

Равнодействующая сила не может быть равна 7 Н по той же причине, что и 5 Н. Это значение не является ни суммой, ни разностью модулей данных сил.

Ответ: Нет, не может.

12 Н

Равнодействующая сила может быть равна 12 Н. Это произойдет в том случае, если силы направлены в одну сторону. Модуль равнодействующей будет равен сумме модулей этих сил:

$F_R = F_1 + F_2 = 5 \text{ Н} + 7 \text{ Н} = 12 \text{ Н}$

Схематический рисунок:

Ответ: Да, может.