Номер 1, страница 105 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какая сила удерживает люстру, подвешенную к потолку? Изобразите ее схематично, на рисунке укажите:

а) силы, действующие на люстру;

б) силы, действующие на подвес со стороны люстры.

Люстру, подвешенную к потолку, удерживает сила упругости, которая возникает в подвесе (например, в цепи или проводе) при его растяжении. Эту силу также называют силой натяжения подвеса. Она направлена вертикально вверх, противодействуя силе тяжести, и не дает люстре упасть.

Ниже представлен схематичный рисунок с указанием сил.

а) силы, действующие на люстру

На люстру (рассматриваемую как тело) действуют две силы, которые скомпенсированы, так как люстра находится в состоянии покоя.
1. Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) — сила, с которой Земля притягивает люстру. Она приложена к центру масс люстры и направлена вертикально вниз. Ее модуль равен $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса люстры. На схеме обозначена красным цветом.
2. Сила натяжения подвеса ($\vec{T}$) — сила упругости, с которой подвес действует на люстру, удерживая ее от падения. Она приложена к точке крепления люстры и направлена вертикально вверх вдоль подвеса. На схеме обозначена синим цветом.
В состоянии равновесия эти силы равны по модулю и противоположны по направлению: $\vec{T} + \vec{F}_{тяж} = 0$, или $T = F_{тяж}$.

Ответ: На люстру действуют сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$), направленная вниз, и сила натяжения подвеса ($\vec{T}$), направленная вверх.

б) силы, действующие на подвес со стороны люстры

Со стороны люстры на подвес действует одна сила:
1. Вес люстры ($\vec{P}$) — это сила, с которой люстра вследствие своего притяжения к Земле действует на подвес. Эта сила приложена к подвесу в точке его соединения с люстрой и направлена вертикально вниз. На схеме она показана зеленым цветом и для наглядности смещена в сторону.
Согласно третьему закону Ньютона, сила действия равна силе противодействия. Вес $\vec{P}$ является силой противодействия для силы натяжения $\vec{T}$. Это означает, что эти силы равны по модулю и противоположны по направлению: $\vec{P} = -\vec{T}$. Важно не путать вес ($\vec{P}$), который приложен к подвесу, и силу тяжести ($\vec{F}_{тяж}$), которая приложена к самой люстре.

Ответ: На подвес со стороны люстры действует ее вес ($\vec{P}$), направленный вниз.