Номер 1, страница 13 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 2. Законы Ньютона. Вариант 2 - номер 1, страница 13.

Условие.

Приведите полное решение задачи.

Когда к пружине длиной 10 см подвесили груз массой 5 кг, длина пружины стала равной 12 см. Груз находится в покое.

1. Чему равна равнодействующая сил, действующих на груз?

Решение.

Дано:

$l_0 = 10 \text{ см}$

$m = 5 \text{ кг}$

$l = 12 \text{ см}$

Состояние груза: покой ($v = 0 \text{ м/с}$)

Перевод в систему СИ:

$l_0 = 0.1 \text{ м}$

$l = 0.12 \text{ м}$

Найти:

$F_R$ — равнодействующая сил, действующих на груз.

Решение:

1. Чему равна равнодействующая сил, действующих на груз?

Равнодействующая сила — это векторная сумма всех сил, действующих на тело. Согласно условию задачи, груз находится в покое. Это означает, что его скорость равна нулю и не изменяется со временем, следовательно, его ускорение также равно нулю ($a = 0 \text{ м/с}^2$).

Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в состоянии покоя (или движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю.

Также можно воспользоваться вторым законом Ньютона, который связывает равнодействующую силу $F_R$, массу тела $m$ и его ускорение $a$ формулой:

$F_R = m \cdot a$

Поскольку ускорение груза равно нулю ($a=0$), то и равнодействующая сила равна нулю:

$F_R = 5 \text{ кг} \cdot 0 \text{ м/с}^2 = 0 \text{ Н}$

На груз действуют две силы: сила тяжести ($F_g$), направленная вертикально вниз, и сила упругости пружины ($F_{упр}$), направленная вертикально вверх. Так как груз в равновесии, эти силы компенсируют друг друга, то есть они равны по модулю и противоположны по направлению. Их векторная сумма равна нулю.

Ответ: Равнодействующая сила, действующих на груз, равна 0 Н.