Номер 1, страница 41, часть 2 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 5. Статика. Параграф 30. Применение условий равновесия при решении задач статики - номер 1, страница 41.

Условие.

1. Люстра массой $m = 10$ кг подвешена к потолку комнаты. Определите модуль силы, действующей на потолок со стороны люстры.

Решение.

Ответ: ___________.

Решение.

Дано:

Масса люстры $m = 10$ кг
Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

$P$ — модуль силы, действующей на потолок со стороны люстры.

Решение:

Люстра находится в состоянии покоя, следовательно, силы, действующие на неё, скомпенсированы. На люстру действуют две основные силы: сила тяжести $\vec{F}_{тяж}$, направленная вертикально вниз, и сила упругости (натяжения) подвеса $\vec{T}$, направленная вертикально вверх.

Согласно первому закону Ньютона, для тела в состоянии равновесия векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{T} = 0$

В проекции на вертикальную ось, направленную вверх, это уравнение можно записать в скалярном виде:

$T - F_{тяж} = 0$

Отсюда следует, что модуль силы натяжения подвеса равен модулю силы тяжести:

$T = F_{тяж}$

Сила тяжести вычисляется по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

Сила, действующая на потолок со стороны люстры, — это её вес $P$. Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой люстра действует на подвес (её вес), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой подвес действует на люстру (силе натяжения $\vec{T}$).

Таким образом, модуль искомой силы равен:

$P = T = F_{тяж} = m \cdot g$

Подставим числовые значения в формулу:

$P = 10 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 100 \text{ Н}$

Ответ: 100 Н.