Номер 7, страница 32 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-3. Законы Ньютона. Вариант 1 - номер 7, страница 32.

Условие.

7. К концам нити прикрепили динамометры, которые тянут два мальчика. Рис. Каждый прилагает силу 100 Н. Что покажет каждый динамометр?

А. 0 Н.

Б. 200 Н.

В. 100 Н.

Решение.

Дано:

Сила, с которой тянет первый мальчик, $F_1 = 100$ Н.

Сила, с которой тянет второй мальчик, $F_2 = 100$ Н.

Найти:

Показания каждого динамометра $\text{P}$ - ?

Решение:

Динамометр – это прибор для измерения силы. Он показывает величину силы упругости, которая возникает в его пружине при растяжении. По третьему закону Ньютона, сила упругости равна по модулю и противоположна по направлению силе, которая ее вызывает.

В данной задаче два мальчика тянут динамометры, соединенные нитью, в противоположные стороны с одинаковыми силами. Система находится в равновесии. Рассмотрим левый динамометр. На него действует сила $F_1 = 100$ Н со стороны первого мальчика, направленная влево. С другой стороны на него действует сила натяжения нити $\text{T}$, направленная вправо. Так как динамометр неподвижен, эти силы уравновешивают друг друга:

$T = F_1 = 100$ Н.

Динамометр измеряет именно силу, которая его растягивает, то есть силу натяжения нити $\text{T}$. Следовательно, показания первого динамометра будут 100 Н.

То же самое справедливо и для второго динамометра. На него действует сила $F_2 = 100$ Н со стороны второго мальчика и сила натяжения нити $\text{T}$ со стороны первого. Его показания также будут равны 100 Н.

Эту ситуацию можно сравнить с той, когда один конец динамометра прикреплен к неподвижной стене, а за другой конец тянет мальчик с силой 100 Н. В этом случае динамометр также покажет 100 Н. Стена обеспечивает противодействующую силу, равную 100 Н. В нашей задаче роль "стены" для первого мальчика выполняет второй мальчик, и наоборот.

Ошибочно было бы складывать силы ($100 \text{ Н} + 100 \text{ Н} = 200 \text{ Н}$), так как динамометр измеряет не суммарную силу, приложенную к системе, а силу растяжения, действующую на его пружину.

Ответ: Каждый динамометр покажет 100 Н. Это соответствует варианту В.