Номер 4, страница 75, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 8. Третий закон Ньютона - номер 4, страница 75.

Условие.

4. Лошадь тянет телегу.

a) Сделайте в тетради схематический рисунок, на котором изобразите силы, с которыми лошадь и телега действуют друг на друга.

б) Каковы свойства этих сил?

в) Уравновешивают ли они друг друга?

Решение.

Решение

а)

На схематическом рисунке нужно изобразить два тела: лошадь и телегу. От лошади к телеге следует нарисовать вектор силы, с которой лошадь тянет телегу. Обозначим эту силу как $\vec{F}_{л \to т}$. Этот вектор направлен вперёд, в сторону движения. От телеги к лошади следует нарисовать вектор силы, с которой телега тянет лошадь назад. Обозначим эту силу как $\vec{F}_{т \to л}$. Этот вектор направлен назад, против движения. Согласно третьему закону Ньютона, эти векторы должны быть одинаковой длины (равны по модулю) и направлены в противоположные стороны.

Ответ: Схематический рисунок должен изображать два вектора сил: $\vec{F}_{л \to т}$ (сила, с которой лошадь действует на телегу, направлена вперёд) и $\vec{F}_{т \to л}$ (сила, с которой телега действует на лошадь, направлена назад). Векторы равны по модулю и противоположны по направлению, а также приложены к разным телам (первый к телеге, второй к лошади).

б)

Эти силы, $\vec{F}_{л \to т}$ и $\vec{F}_{т \to л}$, являются силами взаимодействия между лошадью и телегой и описываются третьим законом Ньютона. Основные свойства этих сил следующие. Во-первых, они равны по модулю (величине): $|\vec{F}_{л \to т}| = |\vec{F}_{т \to л}|$. Во-вторых, они противоположны по направлению: $\vec{F}_{л \to т} = - \vec{F}_{т \to л}$. В-третьих, они действуют вдоль одной прямой, соединяющей взаимодействующие тела. В-четвертых, они имеют одинаковую физическую природу (в данном случае это силы упругости, возникающие в упряжи). И, наконец, что очень важно, они приложены к разным телам: сила $\vec{F}_{л \to т}$ приложена к телеге, а сила $\vec{F}_{т \to л}$ — к лошади.

Ответ: Силы равны по модулю, противоположны по направлению, действуют вдоль одной прямой, имеют одинаковую природу и приложены к разным телам.

в)

Нет, эти силы не уравновешивают друг друга. Уравновешивающими могут быть только силы, приложенные к одному и тому же телу. В данном случае сила, с которой лошадь тянет телегу ($\vec{F}_{л \to т}$), приложена к телеге, а сила, с которой телега тянет лошадь ($\vec{F}_{т \to л}$), приложена к лошади. Поскольку силы приложены к разным телам, они не могут скомпенсировать (уравновесить) друг друга. Каждая из этих сил входит в уравнение движения для своего тела (согласно второму закону Ньютона). Движение системы (лошадь + телега) происходит потому, что лошадь отталкивается от земли с силой, большей, чем сила сопротивления со стороны телеги и сила трения.

Ответ: Нет, эти силы не уравновешивают друг друга, так как они приложены к разным телам.