Номер 250, страница 36 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести - номер 250, страница 36.

Условие.

250. На какой из трёх стальных шаров (рис. 32) действует сила тяжести наибольшая; наименьшая? Изобразите вектор силы тяжести для каждого шара.

Рис. 32

Решение.

На какой из трёх стальных шаров действует сила тяжести наибольшая; наименьшая?

Сила тяжести, действующая на тело, вычисляется по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Так как ускорение свободного падения $\text{g}$ является практически постоянной величиной у поверхности Земли и одинаково для всех трех шаров, сила тяжести прямо пропорциональна массе тела. Это означает, что на тело с большей массой действует большая сила тяжести.

Масса тела связана с его объемом $\text{V}$ и плотностью $\rho$ соотношением $m = \rho V$. В условии сказано, что все шары стальные, значит, их плотность $\rho$ одинакова. Следовательно, масса шара прямо пропорциональна его объему. Из рисунка видно, что самый большой шар (1) имеет наибольший объем и, соответственно, наибольшую массу. Самый маленький шар (3) имеет наименьший объем и наименьшую массу.

Таким образом, наибольшая сила тяжести действует на шар 1, а наименьшая — на шар 3.

Ответ: Наибольшая сила тяжести действует на шар 1, а наименьшая — на шар 3.

Изобразите вектор силы тяжести для каждого шара.

Вектор силы тяжести всегда направлен вертикально вниз, к центру Земли. Точка приложения этой силы — центр масс тела, который для однородного шара совпадает с его геометрическим центром. Модуль (длина) вектора силы тяжести пропорционален массе тела. Поэтому для шара 1 вектор силы тяжести будет самым длинным, для шара 2 — средним по длине, а для шара 3 — самым коротким.

Ответ: Векторы силы тяжести для каждого шара изображены на рисунке. Они приложены к центрам шаров, направлены вертикально вниз, и их длины соотносятся так же, как и массы шаров ($F_{тяж1} > F_{тяж2} > F_{тяж3}$).