Номер 10.1, страница 47 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

Задача 10.1. Мяч лежит на полу. На мяч действует сила гравитационного притяжения со стороны Земли, вектор этой силы направлен вертикально вниз. К какому телу приложена вторая сила, возникающая по третьему закону Ньютона? Какое направление имеет вектор этой силы?

Решение

Согласно третьему закону Ньютона, силы всегда возникают парами. Если тело 1 действует на тело 2 с силой $ \vec{F}_{12} $, то тело 2 одновременно действует на тело 1 с силой $ \vec{F}_{21} $, причем эти силы равны по модулю и противоположны по направлению: $ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $. Важно, что эти две силы (действие и противодействие) приложены к разным телам.

В данной задаче рассматривается сила гравитационного притяжения, действующая на мяч со стороны Земли. Обозначим эту силу $ \vec{F}_{\text{Земля}\rightarrow\text{мяч}} $. Это "действие".

По третьему закону Ньютона, должна существовать парная ей сила "противодействия". Эта сила действует на Землю со стороны мяча, то есть $ \vec{F}_{\text{мяч}\rightarrow\text{Земля}} $. Таким образом, вторая сила приложена к Земле.

Вектор этой второй силы, согласно закону, направлен противоположно вектору первой силы. Поскольку сила притяжения мяча к Земле направлена вертикально вниз (к центру Земли), то сила притяжения Земли к мячу будет направлена вертикально вверх (от центра Земли, к мячу).

Следует отметить, что сила реакции опоры, действующая на мяч со стороны пола, не является искомой силой. Сила реакции опоры и сила тяжести приложены к одному телу (мячу) и уравновешивают друг друга по второму закону Ньютона, но они не являются парой "действие-противодействие" в смысле третьего закона.

Ответ: Вторая сила, возникающая по третьему закону Ньютона, приложена к Земле. Вектор этой силы направлен вертикально вверх.