Номер 4, страница 36 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Основы динамики. Смотрим и думаем - номер 4, страница 36.

Условие.

4. Определите показания второго динамометра, если динамометр у магнита показывает значение 2 Н.

Решение.

Дано:

Показание динамометра у магнита $F_1 = 2$ Н

Найти:

Показание второго динамометра $F_2$ - ?

Решение:

Вся система, состоящая из двух тележек, находится в состоянии покоя (равновесия). Это означает, что сумма всех сил, действующих на каждую из тележек, равна нулю.

Рассмотрим силы, действующие на первую тележку (с магнитом) в горизонтальном направлении:

1. Сила упругости $F_1$, с которой левый динамометр тянет тележку влево. По условию, $F_1 = 2$ Н.

2. Сила магнитного притяжения $F_{маг. 2 \rightarrow 1}$, с которой вторая тележка (с грузом) притягивает первую тележку вправо.

Поскольку первая тележка находится в равновесии, эти силы равны по модулю:

$F_1 = F_{маг. 2 \rightarrow 1} = 2$ Н.

Теперь рассмотрим силы, действующие на вторую тележку (с грузом) в горизонтальном направлении:

1. Сила упругости $F_2$, с которой правый динамометр тянет тележку вправо. Это искомая величина.

2. Сила магнитного притяжения $F_{маг. 1 \rightarrow 2}$, с которой первая тележка (с магнитом) притягивает вторую тележку влево.

Поскольку вторая тележка также находится в равновесии, эти силы равны по модулю:

$F_2 = F_{маг. 1 \rightarrow 2}$

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Силы магнитного взаимодействия между тележками являются таким примером (действие и противодействие):

$F_{маг. 1 \rightarrow 2} = F_{маг. 2 \rightarrow 1}$

Объединяя полученные равенства, получаем:

$F_2 = F_{маг. 1 \rightarrow 2} = F_{маг. 2 \rightarrow 1} = F_1$

Следовательно, показания обоих динамометров одинаковы. Так как $F_1 = 2$ Н, то и $F_2 = 2$ Н.

Ответ: 2 Н.