Номер 10, страница 31 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Основы динамики. Выполняем тест - номер 10, страница 31.

Условие.

10. К концам каната прикрепили динамометры. Два мальчиков тянут динамометры в разные стороны, каждый с силой $100 \text{ Н}$. Показания каждого из динамометров равны:

1) $100 \text{ Н}$

2) $0 \text{ Н}$

3) $50 \text{ Н}$

4) $200 \text{ Н}$

Решение.

Дано:

Сила, с которой тянет первый мальчик: $F_1 = 100 \text{ Н}$

Сила, с которой тянет второй мальчик: $F_2 = 100 \text{ Н}$

Найти:

Показания каждого из динамометров $\text{P}$

Решение:

Динамометр измеряет модуль силы упругости, возникающей в его пружине при растяжении. Эта сила, согласно закону Гука, равна по модулю силе, которая растягивает пружину. В данном случае это сила натяжения каната.

Рассмотрим систему "канат с двумя динамометрами". Она находится в равновесии, так как два мальчика тянут ее в противоположные стороны с одинаковыми по модулю силами. Это означает, что сила натяжения $\text{T}$ одинакова во всех точках каната.

Теперь рассмотрим один из динамометров. На него действуют две силы: сила со стороны мальчика $\text{F}$ и сила натяжения каната $\text{T}$ с другой стороны. Поскольку динамометр находится в покое, эти силы равны по модулю и противоположны по направлению: $F = T = 100 \text{ Н}$.

Именно эту силу натяжения $\text{T}$ и измеряет динамометр. То, что с другой стороны каната приложена такая же сила, является необходимым условием для измерения. Ситуация полностью аналогична тому, если бы динамометр прикрепили к стене и потянули с силой 100 Н. Стена бы создала силу реакции, также равную 100 Н, и динамометр показал бы 100 Н. В данной задаче второй мальчик играет роль "стены" для первого, и наоборот.

Динамометр не показывает сумму сил (200 Н) и не показывает равнодействующую силу, приложенную к системе (0 Н). Он показывает величину силы, растягивающей его пружину.

Таким образом, каждый из динамометров покажет 100 Н.

Ответ: 1) 100 Н