Номер 180, страница 23 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Равнодействующая сила - номер 180, страница 23.

Условие.

180. На динамометре висит гирька массой 100 г. Снизу к ней прикреплен второй динамометр, другой конец которого жестко закреплен. Показание нижнего динамометра – 5 Н. Какая сила приложена к верхнему динамометру?

Решение.

Дано:

$m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

$F_{низ} = 5 \text{ Н}$

$g \approx 10 \text{ Н/кг}$ (ускорение свободного падения)

Найти:

$F_{верх} - ?$

Решение:

Рассмотрим силы, действующие на гирьку. Поскольку гирька находится в состоянии покоя, система находится в равновесии. Это означает, что векторная сумма всех сил, приложенных к гирьке, равна нулю.

На гирьку действуют три силы:

1. Сила тяжести ($F_g$), направленная вертикально вниз. Она рассчитывается по формуле: $F_g = m \cdot g$.

2. Сила натяжения со стороны нижнего динамометра ($F_{низ}$), которая по условию равна 5 Н и также направлена вертикально вниз.

3. Сила натяжения со стороны верхнего динамометра ($F_{верх}$), которая направлена вертикально вверх. Эту силу нам и нужно найти.

Запишем условие равновесия для гирьки в проекции на вертикальную ось, направленную вверх. Сумма сил, направленных вверх, должна быть равна сумме сил, направленных вниз:

$F_{верх} = F_g + F_{низ}$

Сначала вычислим силу тяжести, действующую на гирьку:

$F_g = m \cdot g = 0.1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 1 \text{ Н}$

Теперь подставим известные значения в уравнение равновесия, чтобы найти силу, приложенную к верхнему динамометру:

$F_{верх} = 1 \text{ Н} + 5 \text{ Н} = 6 \text{ Н}$

Показание верхнего динамометра будет равно силе упругости, которая по третьему закону Ньютона равна силе, приложенной к нему, то есть $F_{верх}$.

Ответ: $6 \text{ Н}$.