Номер 4, страница 105 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

4. Чему равен вес тела, лежащего на неподвижной горизонтальной опоре? Будет ли сила реакции опоры отличаться от веса тела по значению?

Чему равен вес тела, лежащего на неподвижной горизонтальной опоре?

Решение:

Вес тела ($\text{P}$) — это сила, с которой тело из-за притяжения к Земле действует на опору. Когда тело лежит на неподвижной горизонтальной опоре, оно находится в состоянии покоя. Это означает, что его ускорение равно нулю ($a=0$).
На тело действуют две силы: сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры ($\text{N}$), направленная вертикально вверх. Согласно второму закону Ньютона, векторная сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Для нашего случая:
$\vec{F}_{тяж} + \vec{N} = m\vec{a} = 0$
В проекции на вертикальную ось, направленную вверх, уравнение принимает вид:
$N - F_{тяж} = 0$
Отсюда следует, что сила реакции опоры равна по модулю силе тяжести: $N = F_{тяж}$.
Сила тяжести вычисляется по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Таким образом, $N = mg$.
Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой тело действует на опору (вес $\text{P}$), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой опора действует на тело (силе реакции опоры $\text{N}$). Следовательно, $P = N$.
Объединив эти равенства, получаем, что вес тела в данном случае равен силе тяжести:
$P = mg$

Ответ: Вес тела, лежащего на неподвижной горизонтальной опоре, равен силе тяжести, действующей на это тело, и вычисляется по формуле $P = mg$.

Будет ли сила реакции опоры отличаться от веса тела по значению?

Решение:

Сила реакции опоры ($\text{N}$) — это сила, с которой опора действует на тело. Вес тела ($\text{P}$) — это сила, с которой тело действует на опору. Эти две силы представляют собой пару "действие-противодействие" в соответствии с третьим законом Ньютона.
Третий закон Ньютона гласит, что силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю (по значению) и противоположны по направлению. Они приложены к разным телам (сила реакции опоры приложена к телу, а вес — к опоре), но их величины всегда одинаковы.
Математически это выражается как:
$|\vec{N}| = |\vec{P}|$
Таким образом, значение силы реакции опоры всегда равно значению веса тела, независимо от того, покоится система или движется с ускорением.

Ответ: Нет, сила реакции опоры по значению не отличается от веса тела. Эти две силы всегда равны по модулю в соответствии с третьим законом Ньютона.