Задание 1, страница 200 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

Изобразите на рисунке рычаг, силы, действующие на рычаг, и плечи этих сил. Как в математике называют отрезок, который является кратчайшим расстоянием от точки до прямой? Изобразите плечо силы, приложенной к рычагу под острым углом.

Изобразите на рисунке рычаг, силы, действующие на рычаг, и плечи этих сил.

Рычаг — это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Изобразим рычаг, на который действуют две силы.

На рисунке представлен рычаг — стержень AB, который может вращаться вокруг точки опоры O (ось вращения).

К рычагу в точках A и B приложены две силы: $\vec{F}_1$ и $\vec{F}_2$. Эти силы направлены перпендикулярно рычагу.

Плечо силы — это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы.

- $d_1$ (или $\text{OA}$) — плечо силы $\vec{F}_1$.

- $d_2$ (или $\text{OB}$) — плечо силы $\vec{F}_2$.

Линия действия силы — это прямая, вдоль которой направлена сила. Так как в данном примере силы перпендикулярны рычагу, их плечи ($d_1$ и $d_2$) лежат на самом рычаге.

Ответ: На рисунке схематически изображен рычаг (стержень AB) с точкой опоры O, две силы $\vec{F}_1$ и $\vec{F}_2$, действующие на него, и соответствующие им плечи $d_1$ и $d_2$.

Как в математике называют отрезок, который является кратчайшим расстоянием от точки до прямой?

В математике (геометрии) отрезок, проведенный из точки к прямой и образующий с ней прямой угол, является кратчайшим расстоянием от этой точки до прямой. Такой отрезок называется перпендикуляром.

Ответ: Перпендикуляр.

Изобразите плечо силы, приложенной к рычагу под острым углом.

Если сила приложена к рычагу не перпендикулярно, а под некоторым углом, то для нахождения плеча силы необходимо действовать по определению.

- O — точка опоры рычага.

- A — точка приложения силы $\vec{F}$.

- $\vec{F}$ — сила, приложенная к рычагу в точке A под острым углом $\alpha$ к стержню рычага.

- Пунктирной линией показана линия действия силы — прямая, вдоль которой действует сила.

- Чтобы найти плечо силы $\text{d}$, необходимо из точки опоры O опустить перпендикуляр на линию действия силы. На рисунке это отрезок $\text{OH}$.

- Длина этого перпендикуляра $d = |OH|$ и есть плечо силы $\vec{F}$.

Если расстояние от точки опоры O до точки приложения силы A равно $\text{l}$ (то есть $l = |OA|$), то из прямоугольного треугольника OAH можно найти длину плеча: $d = l \cdot \sin(\alpha)$.

Ответ: На рисунке показано, что плечо силы $\text{d}$ является перпендикуляром ($\text{OH}$), опущенным из точки опоры O на линию действия силы $\vec{F}$, приложенной под острым углом $\alpha$.