Номер 280, страница 41 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Вес тела. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил - номер 280, страница 41.

Условие.

280. Динамометр с грузом из стали поместили вблизи залежей железной руды. При этом показания прибора изменились. Почему? Что изменилось — сила тяжести, вес груза или его масса?

Решение.

Почему?

Показания динамометра изменились, потому что на стальной груз, помимо силы тяжести со стороны Земли, начала действовать дополнительная сила — сила магнитного притяжения со стороны залежей железной руды. Сталь является ферромагнетиком, а железная руда (в частности, магнетит) обладает магнитными свойствами. Динамометр измеряет суммарную силу, действующую на подвес. В данном случае эта сила равна сумме силы тяжести и магнитной силы, направленных вниз, поэтому показания прибора увеличились.

Ответ: Показания прибора изменились из-за появления дополнительной магнитной силы притяжения между стальным грузом и залежами железной руды.

Что изменилось — сила тяжести, вес груза или его масса?

Из трех перечисленных величин изменился вес груза. Рассмотрим каждую величину по отдельности:

Масса груза является мерой его инертности. Это скалярная величина, которая является внутренней характеристикой тела и не зависит от его местоположения или действующих на него сил. Следовательно, масса груза не изменилась.

Сила тяжести — это сила гравитационного притяжения груза к Земле, которая определяется по формуле $F_{тяж} = mg$. В рамках данной задачи эта сила считается неизменной, так как основная причина изменения показаний динамометра — это не изменение гравитационного поля Земли, а появление новой, магнитной силы.

Вес груза — это сила, с которой груз действует на подвес, то есть на динамометр. Изначально вес был равен силе тяжести ($P_{1} = F_{тяж}$). При приближении к залежам руды к силе тяжести добавилась сила магнитного притяжения ($F_{маг}$), направленная вниз. Таким образом, новый вес стал равен сумме этих сил: $P_{2} = F_{тяж} + F_{маг}$. Поскольку $F_{маг} > 0$, вес груза увеличился. Именно это изменение и зафиксировал динамометр.

Ответ: Изменился вес груза.