Номер 4, страница 59 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 2. Взаимодействие тел. Параграф 26. Явление тяготения. Сила тяжести - номер 4, страница 59.

Решение.

1 Общей причиной падения всех перечисленных тел (капель дождя, сосулек, снежинок, желудей) на Землю является сила всемирного тяготения, а именно гравитационное притяжение со стороны планеты Земля, которое мы называем силой тяжести.

При этом взаимодействуют два физических тела: падающее тело (капля, сосулька, снежинка или желудь) и планета Земля.

Ответ: Причиной падения является притяжение Земли (сила тяжести). Взаимодействуют падающее тело и Земля.

2. Дано:

$m_1 = 2m_2$, где $m_1$ – масса первого тела, $m_2$ – масса второго тела.

Найти:

На какое тело действует бо́льшая сила тяжести? Во сколько раз?

Решение:

Сила тяжести, действующая на тело, вычисляется по формуле: $F_{тяж} = m \cdot g$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения (постоянная величина вблизи поверхности Земли).

Из формулы видно, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела. Следовательно, на тело с большей массой будет действовать и бо́льшая сила тяжести.

Поскольку масса первого тела $m_1$ больше массы второго тела $m_2$ ($m_1 > m_2$), то и сила тяжести, действующая на первое тело ($F_1$), будет больше силы тяжести, действующей на второе тело ($F_2$).

Найдем, во сколько раз сила тяжести, действующая на первое тело, больше силы тяжести, действующей на второе тело. Для этого найдем их отношение:

$\frac{F_1}{F_2} = \frac{m_1 \cdot g}{m_2 \cdot g}$

Так как ускорение свободного падения $\text{g}$ одинаково для обоих тел, его можно сократить:

$\frac{F_1}{F_2} = \frac{m_1}{m_2}$

Подставим в это соотношение условие из задачи ($m_1 = 2m_2$):

$\frac{F_1}{F_2} = \frac{2m_2}{m_2} = 2$

Таким образом, сила тяжести, действующая на первое тело, в 2 раза больше силы тяжести, действующей на второе тело.

Ответ: Бо́льшая сила тяжести действует на первое тело. Она больше в 2 раза.

3 Сила всемирного тяготения действительно действует между всеми телами, имеющими массу, включая люстру и холодильник. Она рассчитывается по формуле $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$, где $\text{G}$ — гравитационная постоянная, $m_1$ и $m_2$ — массы тел, а $\text{r}$ — расстояние между ними.

Однако люстра не изменяет своего положения, так как гравитационное притяжение к холодильнику ничтожно мало по сравнению с притяжением к Земле. Это объясняется следующими причинами:

1. Огромная разница в массах. Сила гравитационного притяжения прямо пропорциональна произведению масс взаимодействующих тел. Масса Земли составляет примерно $6 \cdot 10^{24}$ кг, в то время как масса холодильника — всего около 100 кг. Сила притяжения люстры к Земле во много миллиардов раз больше, чем сила ее притяжения к холодильнику. Поэтому гравитационное влияние холодильника оказывается незаметным на фоне мощного притяжения Земли.

2. Силы уравновешены. Люстра находится в состоянии покоя, потому что сила тяжести, действующая на нее со стороны Земли, уравновешена силой натяжения шнура. Гравитационная сила со стороны холодильника настолько слаба, что она не способна вызвать сколько-нибудь заметное отклонение люстры и нарушить это равновесие.

Ответ: Гравитационная сила притяжения между люстрой и холодильником существует, но она ничтожно мала по сравнению с силой притяжения люстры к Земле из-за огромной разницы в массе Земли и массе холодильника. Поэтому заметного изменения положения люстры не происходит.