Объясните, страница 83 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Объясните

1. Как на рисунке верно показать действие силы на тело?

2. Приведите примеры, доказывающие, что сила — векторная величина.

1. Сила является векторной величиной, то есть характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. Чтобы правильно показать на рисунке действие силы на тело, её изображают в виде вектора — направленного отрезка (стрелки).

Правильное изображение силы включает в себя три элемента:

1. Точка приложения. Это точка на теле, к которой приложена сила. В этой точке начинается стрелка.

2. Направление. Стрелка должна быть направлена в ту же сторону, в которую действует сила.

3. Модуль (величина). Длина стрелки в выбранном масштабе должна быть пропорциональна модулю силы. Если на тело действует несколько сил, то большая по модулю сила изображается более длинной стрелкой. Рядом со стрелкой обычно подписывают её обозначение, например, $F$ или $\vec{F}$.

Ответ: Чтобы верно показать действие силы на тело, нужно нарисовать стрелку (вектор), которая начинается в точке приложения силы, указывает направление её действия, а её длина в определённом масштабе соответствует модулю силы.

2. Векторная величина, в отличие от скалярной, характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. Тот факт, что результат действия силы зависит от её направления, доказывает, что сила — это вектор. Вот несколько примеров.

Пример 1: Толкание шкафа. Представьте, что вы хотите передвинуть тяжёлый шкаф. Если вы приложите силу в 100 Н, толкая его вперёд, он, возможно, сдвинется. Если вы приложите ту же силу в 100 Н, но будете давить на него сверху вниз, он не сдвинется с места, а только сильнее будет давить на пол. Если же вы будете тянуть его вверх, он может слегка приподняться, но не сдвинется по горизонтали. Таким образом, при одной и той же величине силы результат её действия кардинально меняется в зависимости от направления.

Пример 2: Перетягивание каната. Две команды тянут канат, прикладывая силы в противоположных направлениях. Если обе команды тянут с одинаковой по модулю силой, например, по 500 Н каждая, канат остаётся неподвижным. Это происходит потому, что два вектора силы, равные по модулю и противоположные по направлению, в сумме дают ноль. Равнодействующая сила равна $500 \text{ Н} - 500 \text{ Н} = 0 \text{ Н}$. Если одна команда увеличит свою силу до 600 Н, то канат начнёт двигаться в её сторону, так как равнодействующая сила станет ненулевой и будет направлена в сторону победившей команды. Этот пример демонстрирует правило сложения сил как векторов.

Пример 3: Басня И. А. Крылова "Лебедь, Рак и Щука". Это классическая иллюстрация векторного сложения сил. Лебедь тянет воз вверх, Рак — назад, а Щука — в сторону (в воду). Хотя каждый из них прикладывает значительную силу, воз не движется с места. Причина в том, что направления их сил сильно различаются, и их векторная сумма (равнодействующая) оказывается очень малой или равной нулю. Если бы все трое потянули в одном направлении, они бы легко сдвинули воз.

Ответ: Примеры (толкание шкафа, перетягивание каната, басня "Лебедь, Рак и Щука") доказывают, что результат действия силы (изменение скорости или деформация тела) зависит не только от её величины, но и от точки приложения и направления, что и характеризует силу как векторную величину.