Номер 270, страница 35 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Взаимодействие тел. 12. Сила упругости. Закон Гука. Вес тела. Единицы силы - номер 270, страница 35.

Решение.

Решение

Нарисуем шарик, подвешенный к пружине, и покажем силы, действующие на него. В состоянии равновесия шарик неподвижен. На рисунке показаны силы, приложенные к шарику.

Силы, действующие на шарик:
На шарик действуют две силы:
1. Сила тяжести ($ \vec{F}_{тяж} $) — это сила, с которой Земля притягивает шарик. Она всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли, и приложена к центру масс шарика.
2. Сила упругости ($ \vec{F}_{упр} $) — это сила, которая возникает в пружине при ее растяжении (деформации). Она стремится вернуть пружину в исходное состояние. Эта сила приложена к шарику в точке его крепления к пружине и направлена вертикально вверх, противоположно силе тяжести.
Поскольку шарик находится в равновесии, эти силы равны по величине и противоположны по направлению: $ F_{тяж} = F_{упр} $.

Силы, действующие на пружину:
На саму пружину (считая ее невесомой) также действуют две силы:
1. Вес шарика ($ \vec{P} $) — это сила, с которой шарик, вследствие притяжения к Земле, действует на пружину. Эта сила приложена к нижнему концу пружины и направлена вертикально вниз. По третьему закону Ньютона, вес шарика, действующий на пружину, равен по модулю и противоположен по направлению силе упругости, действующей на шарик: $ \vec{P} = -\vec{F}_{упр} $.
2. Сила реакции подвеса — это сила, с которой опора (подвес) действует на верхний конец пружины, удерживая ее от падения. Эта сила приложена к верхнему концу пружины и направлена вертикально вверх.

Ответ: На шарик действуют: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила упругости пружины, направленная вертикально вверх. На пружину действуют: вес шарика, направленный вертикально вниз (приложен к нижнему концу), и сила реакции подвеса, направленная вертикально вверх (приложена к верхнему концу).