Экспериментируйте, страница 86 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Экспериментируйте

Возьмите шарик и подвесьте его на нити. Поднимите шарик за нить и подождите, пока его колебания не прекратятся. Затем отпустите его. Наблюдайте за падением шарика. Ответьте на вопросы:

• Почему шарик натягивает нить?

• В каком направлению падает шарик?

• Почему шарик натягивает нить?

На любой предмет, обладающий массой и находящийся вблизи Земли, действует сила всемирного тяготения, которую в данном случае называют силой тяжести. Эта сила направлена вертикально вниз, к центру Земли. Когда шарик подвешен на нити, он находится в состоянии покоя. Сила тяжести, действующая на шарик, тянет его вниз. Нить, в свою очередь, препятствует этому падению, создавая направленную вверх силу упругости, которую называют силой натяжения нити. Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой шарик действует на нить (его вес), равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой нить действует на шарик. Именно вес шарика, то есть сила $P=mg$, где $m$ — масса шарика, а $g$ — ускорение свободного падения, и вызывает натяжение нити.

Ответ: Шарик натягивает нить под действием силы тяжести, которая приложена к нему и направлена вниз. Эта сила (вес шарика) растягивает нить.

• В каком направлению падает шарик?

После того как шарик отпускают (например, перерезают нить), единственной силой, которая на него действует (если пренебречь сопротивлением воздуха), является сила тяжести. Эта сила всегда направлена к центру гравитационной массы, то есть к центру Земли. Для наблюдателя на поверхности это направление является строго вертикальным вниз. Таким образом, шарик начнет свободное падение по прямой линии, направленной к центру Земли.

Ответ: Шарик падает в направлении действия силы тяжести, то есть вертикально вниз.