Номер 3, страница 107, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Основы динамики. Параграф 24. Вес тела. Вопросы и задания - номер 3, страница 107.

Условие.

3. Чем отличается вес тела от силы тяжести?

Решение.

Сила тяжести и вес тела — это разные физические величины, хотя в повседневной жизни их часто путают, так как в состоянии покоя их численные значения равны. Главные отличия заключаются в их физической природе, точке приложения и зависимости от характера движения тела.

Сила тяжести ($F_{тяж}$)

Это сила, с которой Земля (или другое крупное небесное тело) притягивает к себе любое тело, находящееся в её гравитационном поле. Ключевые характеристики силы тяжести:

• Природа силы: гравитационная.
• Точка приложения: центр масс тела, на которое она действует.
• Направление: всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.
• Формула: Для тел вблизи поверхности Земли рассчитывается как $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.
• Особенность: Сила тяжести, действующая на тело, не зависит от его движения. Она остаётся постоянной, если тело не меняет своего положения относительно Земли на значительную высоту.

Вес тела ($\text{P}$)

Это сила, с которой тело вследствие своего притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Ключевые характеристики веса:

• Природа силы: электромагнитная (сила упругости). Возникает в результате деформации опоры или подвеса.
• Точка приложения: опора или подвес, на которые давит тело.
• Направление: перпендикулярно опоре или вдоль подвеса.
• Формула:
  • В состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения вес по модулю равен силе тяжести: $P = mg$.
  • При движении с ускорением $\text{a}$, направленным вертикально вверх (например, в лифте, который начинает движение вверх), вес увеличивается: $P = m(g+a)$. Это состояние называется перегрузкой.
  • При движении с ускорением $\text{a}$, направленным вертикально вниз, вес уменьшается: $P = m(g-a)$.
  • В состоянии свободного падения ($a=g$) тело и опора движутся с одинаковым ускорением, и тело перестаёт давить на опору. Вес становится равным нулю. Это состояние называется невесомостью.

Ответ:

Вес тела и сила тяжести различаются по следующим основным пунктам:

1. Физическая природа: Сила тяжести — это гравитационная сила притяжения к планете. Вес — это сила упругости, с которой тело воздействует на опору или подвес.
2. Точка приложения силы: Сила тяжести приложена к центру масс самого тела. Вес приложен к опоре или подвесу.
3. Зависимость от движения: Сила тяжести, действующая на тело, постоянна (в данной точке пространства). Вес тела может изменяться (увеличиваться, уменьшаться) и даже становиться равным нулю (невесомость), если тело движется с ускорением.