Номер 168, страница 28 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Взаимодействие тел. Масса - номер 168, страница 28.

Условие.

168. На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему книга находится в покое относительно стола?

Решение.

Решение

С какими телами она взаимодействует?

Книга, лежащая на столе, в первую очередь взаимодействует с двумя телами:

1. С планетой Земля. Земля притягивает книгу силой всемирного тяготения, которую в данном случае мы называем силой тяжести ($F_{тяж}$). Эта сила направлена вертикально вниз, к центру Земли.

2. Со столом. Поскольку книга давит на стол, стол, в соответствии с третьим законом Ньютона, действует на книгу с силой упругости, направленной в противоположную сторону. Эта сила называется силой нормальной реакции опоры ($\text{N}$) и направлена вертикально вверх, перпендикулярно поверхности стола.

Также существует незначительное взаимодействие с окружающим воздухом (сила давления воздуха), но в подобных задачах им обычно пренебрегают, так как оно скомпенсировано со всех сторон.

Ответ: Книга взаимодействует с Землей (посредством гравитации) и со столом (посредством силы нормальной реакции).

Почему книга находится в покое относительно стола?

Книга находится в покое относительно стола, потому что она находится в состоянии равновесия. Согласно первому закону Ньютона, тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю.

На книгу действуют две основные силы:

• Сила тяжести $\vec{F}_{тяж}$, направленная вниз.
• Сила нормальной реакции опоры $\vec{N}$, направленная вверх.

Так как книга неподвижна, эти силы уравновешивают (компенсируют) друг друга. Это означает, что они равны по величине и противоположны по направлению.

Математически это можно выразить так:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0$

Отсюда следует, что по модулю эти силы равны:

$| \vec{F}_{тяж} | = | \vec{N} |$

Равнодействующая всех сил, приложенных к книге, равна нулю, поэтому ее ускорение также равно нулю, и книга сохраняет состояние покоя.

Ответ: Книга находится в покое, так как действие на нее со стороны Земли (сила тяжести) уравновешено действием со стороны стола (сила нормальной реакции опоры). Равнодействующая всех сил, приложенных к книге, равна нулю.