Номер 3, страница 62 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 2. Взаимодействие тел. Параграф 28. Вес тела - номер 3, страница 62.

Решение.

1) Когда человек начинает подниматься в скоростном лифте, то он ощущает, как его прижимает к полу лифта, а в момент начала спуска — как бы приподнимает. Сравните между собой в эти моменты:

— массу человека: Масса — это мера инертности тела и количества вещества в нём. Она является скалярной величиной и не зависит от того, движется тело или покоится, а также от его ускорения (в рамках ньютоновской механики). Поэтому масса человека в лифте остается постоянной.

Ответ: $m_{подъём} = m_{спуск}$

— силу тяжести, действующую на человека: Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает человека. Она вычисляется по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса человека, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Так как ни масса человека, ни ускорение свободного падения (которое зависит от положения относительно центра Земли) в лифте заметно не изменяются, то и сила тяжести остается постоянной.

Ответ: $F_{тяж. подъём} = F_{тяж. спуск}$

— вес человека: Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие гравитационного притяжения. Когда лифт начинает подниматься, он движется с ускорением $\text{a}$, направленным вверх. Согласно второму закону Ньютона, сила реакции опоры $\text{N}$, действующая на человека, будет больше силы тяжести: $N = m(g+a)$. По третьему закону Ньютона, вес человека $\text{P}$ по модулю равен силе реакции опоры, следовательно $P_{подъём} = m(g+a)$. Человек ощущает перегрузку. Когда лифт начинает спускаться, его ускорение $\text{a}$ направлено вниз. Сила реакции опоры и вес уменьшаются: $P_{спуск} = m(g-a)$. Человек ощущает частичную невесомость. Сравнивая эти два выражения, очевидно, что $m(g+a) > m(g-a)$.

Ответ: $P_{подъём} > P_{спуск}$

2) Всегда ли у тела проявляется вес?
Нет, вес у тела проявляется не всегда. Вес — это сила воздействия на опору или подвес. Если тело находится в состоянии свободного падения (например, в кабине лифта с оборвавшимся тросом или на борту орбитальной космической станции), оно движется с ускорением свободного падения $\text{g}$ и не оказывает давления на опору. Такое состояние называется невесомостью, и в нём вес тела равен нулю, хотя сила тяжести продолжает на него действовать.

Ответ: Нет, в состоянии невесомости (свободного падения) вес тела равен нулю.

3) Что имеет главное значение при расчёте и строительстве мостов: вес или масса строительных деталей?
При расчёте и строительстве мостов главное значение имеет вес строительных деталей, а также вес полезной нагрузки (транспорта, пешеходов). Инженеры-проектировщики рассчитывают нагрузки, которые будут действовать на элементы конструкции. Нагрузка — это сила, а вес как раз и является силой ($P=mg$), с которой каждый элемент моста давит на нижележащие опоры. Масса же является мерой количества вещества, и именно через массу и ускорение свободного падения определяется сила — вес.

Ответ: Главное значение имеет вес строительных деталей.