Номер 7, страница 34 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-3. Законы Ньютона. Вариант 2 - номер 7, страница 34.

Условие.

7. Два человека тянут шнур в противоположные стороны с силой 50 Н. Разорвётся ли шнур, если он выдерживает нагрузку 60 Н?

А. Нет.

Б. Да.

Решение.

Дано:

Сила, с которой тянет каждый человек, $F = 50$ Н.

Предельная нагрузка на разрыв шнура, $F_{max} = 60$ Н.

Найти:

Разорвётся ли шнур?

Решение:

Сила натяжения шнура — это сила, которая действует вдоль шнура и возникает при его растяжении. Когда два человека тянут шнур в противоположные стороны с одинаковой силой $\text{F}$, сила натяжения $\text{T}$ в любом поперечном сечении шнура равна этой силе, а не их сумме. Это следует из рассмотрения равновесия любой части шнура.

Чтобы лучше понять это, можно представить себе мысленный эксперимент: если один конец шнура привязать к стене и тянуть за другой конец с силой 50 Н, то шнур будет испытывать натяжение 50 Н. Стена, в соответствии с третьим законом Ньютона, будет действовать на шнур с силой реакции, равной 50 Н. Если заменить стену вторым человеком, который также тянет с силой 50 Н, то для шнура ничего не изменится — его натяжение по-прежнему будет составлять 50 Н.

Таким образом, сила натяжения шнура в данной задаче равна:

$T = F = 50$ Н.

Теперь необходимо сравнить силу натяжения шнура с его пределом прочности (максимальной нагрузкой, которую он выдерживает):

$T = 50$ Н;

$F_{max} = 60$ Н.

Поскольку сила натяжения шнура меньше его предела прочности ($50 \text{ Н} < 60 \text{ Н}$), шнур не разорвётся.

Ответ:

А. Нет.