Номер 4, страница 96 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 28. Связь между силой тяжести и массой тела. Вес тела. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 4, страница 96.

Условие.

4. По какой формуле можно определить вес тела?

Решение.

Решение 2.

Отличие веса тела и силы тяжести

Хотя в быту понятия "вес" и "сила тяжести" часто используются как синонимы, в физике они обозначают разные физические величины. Основные отличия заключаются в их природе, точке приложения и зависимости от условий движения.

Сила тяжести ($F_{тяж}$) — это сила, с которой Земля (или другое крупное небесное тело) притягивает к себе данный объект.

• Природа силы: гравитационная.
• Точка приложения: центр масс тела.
• Направление: всегда к центру притягивающего тела (например, к центру Земли).
• Значение: определяется массой тела и не зависит от его движения. Рассчитывается по формуле $F_{тяж} = mg$.

Вес тела ($P$) — это сила, с которой тело вследствие своего притяжения к Земле действует на опору или подвес.

• Природа силы: электромагнитная (сила упругости).
• Точка приложения: опора или подвес.
• Направление: перпендикулярно опоре или вдоль подвеса, от тела.
• Значение: зависит от ускорения, с которым движется тело вместе с опорой/подвесом.

Таким образом, сила тяжести приложена к самому телу, а вес — к опоре или подвесу. Эти силы равны по модулю ($P = F_{тяж}$) только в том случае, когда тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Если же тело движется с ускорением, направленным по вертикали, его вес изменяется. Например, в состоянии свободного падения (невесомости) вес тела равен нулю, в то время как сила тяжести продолжает на него действовать.

Ответ: Сила тяжести — это гравитационная сила, приложенная к центру масс самого тела и действующая на него со стороны планеты. Вес тела — это сила (по природе — сила упругости), приложенная к опоре или подвесу, с которой тело действует на них. Эти силы имеют разную природу и точки приложения; они равны по модулю только в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

4. По какой формуле можно определить вес тела?

Формула для определения веса тела ($P$) зависит от характера движения тела и его опоры/подвеса по вертикали.

1. Если тело находится в состоянии покоя на горизонтальной опоре или движется прямолинейно и равномерно (ускорение $a = 0$), то его вес по модулю равен силе тяжести.
Формула: $P = mg$
где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения (у поверхности Земли примерно $9,8 \, м/с^2$).

2. Если тело вместе с опорой движется с ускорением $a$, направленным вертикально вверх, его вес увеличивается (состояние перегрузки).
Формула: $P = m(g + a)$

3. Если тело вместе с опорой движется с ускорением $a$, направленным вертикально вниз, его вес уменьшается.
Формула: $P = m(g - a)$

Из последней формулы следует, что при свободном падении, когда ускорение тела равно ускорению свободного падения ($a=g$), вес тела становится равным нулю. Это состояние называется невесомостью.
$P = m(g - g) = 0$

Ответ: Вес покоящегося или движущегося равномерно тела определяется по формуле $P = mg$. Если тело движется с вертикальным ускорением $a$, то его вес определяется по формуле $P = m(g \pm a)$ (знак «+» при ускорении вверх, знак «–» при ускорении вниз).