Задание 3, страница 96 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

Яблоко лежит на неподвижной горизонтальной опоре – на стопке книг (рис. 69). Изобразите силу тяжести, действующую на яблоко, вес яблока.

Рис. 69. Тело на опоре

Решение

В данной задаче требуется изобразить две физические величины: силу тяжести, действующую на яблоко, и вес яблока. Важно понимать, что это разные силы, хотя в рассматриваемом случае они равны по модулю и сонаправлены.

Сила тяжести, действующая на яблоко

Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) — это сила, с которой Земля притягивает к себе яблоко. Эта сила имеет гравитационную природу.

Точка приложения: центр масс яблока (условно — его геометрический центр).

Направление: вертикально вниз, к центру Земли.

Для графического изображения силы тяжести нужно нарисовать вектор (стрелку), который начинается в центре яблока и направлен вертикально вниз.

Вес яблока

Вес яблока ($\vec{P}$) — это сила, с которой яблоко, вследствие притяжения к Земле, действует на опору, то есть на стопку книг. Эта сила по своей природе является силой упругости.

Точка приложения: поверхность опоры (верхняя книга) в месте, где на нее давит яблоко.

Направление: вертикально вниз.

Поскольку яблоко и опора находятся в состоянии покоя, то по третьему закону Ньютона вес яблока по модулю равен силе реакции опоры. А так как ускорение равно нулю, сила реакции опоры равна силе тяжести. Следовательно, в данном случае модуль веса равен модулю силы тяжести: $P = F_{тяж}$.

Для графического изображения веса нужно нарисовать вектор, который начинается на поверхности верхней книги (под яблоком) и направлен вертикально вниз. Так как $P = F_{тяж}$, длина этого вектора должна быть равна длине вектора силы тяжести.

Ответ:

1. Сила тяжести, действующая на яблоко, изображается в виде вектора $\vec{F}_{тяж}$, приложенного к центру яблока и направленного вертикально вниз.

2. Вес яблока изображается в виде вектора $\vec{P}$, приложенного к опоре (книге) в точке контакта с яблоком и также направленного вертикально вниз. Длины векторов $\vec{F}_{тяж}$ и $\vec{P}$ должны быть одинаковы.