Номер 1, страница 43 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Основы динамики. Решаем задачи - номер 1, страница 43.

Условие.

1. Укажите все силы, действующие на книгу, лежащую на столе; силы, действующие на поверхность стола со стороны книги. Сделайте рисунок.

Решение.

Силы, действующие на книгу

На книгу, которая неподвижно лежит на горизонтальном столе, действуют две силы, которые компенсируют друг друга:

1. Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) — это сила, с которой Земля притягивает книгу. Она приложена к центру масс книги и направлена строго вертикально вниз.

2. Сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$) — это сила упругости, с которой стол действует на книгу, не давая ей провалиться. Она приложена к нижней поверхности книги и направлена вертикально вверх, перпендикулярно поверхности стола.

Так как книга находится в состоянии покоя, её ускорение равно нулю. Согласно второму закону Ньютона, векторная сумма всех сил, действующих на книгу, равна нулю: $\vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0$. Из этого следует, что данные силы равны по величине ($|\vec{F}_{тяж}| = |\vec{N}|$) и противоположны по направлению.

Ответ: На книгу действуют две силы: сила тяжести, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры, направленная вверх.

Силы, действующие на поверхность стола со стороны книги

На поверхность стола со стороны книги действует одна сила:

Вес книги ($\vec{P}$) — это сила, с которой книга давит на опору (стол) вследствие гравитационного притяжения к Земле. Эта сила приложена к поверхности стола и направлена вертикально вниз.

Сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$) и вес книги ($\vec{P}$) являются примером сил, описываемых третьим законом Ньютона. Сила, с которой стол действует на книгу ($\vec{N}$), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой книга действует на стол ($\vec{P}$). Математически это выражается как $\vec{P} = -\vec{N}$.

Важно понимать различие: сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) приложена к книге, а вес ($\vec{P}$) — к столу. В состоянии покоя на горизонтальной поверхности их модули равны, но это разные силы, приложенные к разным телам.

Ответ: На поверхность стола со стороны книги действует вес книги, направленный вертикально вниз.

Рисунок

На рисунке ниже схематично изображены книга на столе и все упомянутые силы.

Обозначения на рисунке:

$\vec{F}_{тяж}$ (красный вектор) — сила тяжести, приложенная к книге.

$\vec{N}$ (синий вектор) — сила нормальной реакции опоры, приложенная к книге.

$\vec{P}$ (зеленый вектор) — вес книги, приложенный к столу.

Ответ: Рисунок с указанием сил и их точек приложения представлен выше.