Номер 1, страница 54 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. На рисунке 28 изображён лежащий на доске камень. Сделайте в тетради такой же рисунок и изобразите стрелочками две силы, которые по третьему закону Ньютона равны друг другу. Что это за силы? Обозначьте их.

Рис. 28

1. Решение

Третий закон Ньютона гласит: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Эти силы всегда действуют на разные тела и имеют одинаковую физическую природу.

В рассматриваемой системе взаимодействуют два тела: камень и доска.

1. Камень давит на доску. Сила, с которой камень действует на опору (доску) вследствие притяжения к Земле, называется весом тела. Обозначим эту силу как $\vec{P}$. Она приложена к доске в точке контакта с камнем и направлена вертикально вниз.

2. Доска, деформируясь под действием камня, действует на него с силой упругости. Эта сила перпендикулярна поверхности опоры, поэтому ее называют силой нормальной реакции опоры. Обозначим эту силу как $\vec{N}$. Она приложена к камню в точке контакта с доской и направлена вертикально вверх.

Именно эти две силы, вес камня ($\vec{P}$) и сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$), и являются парой сил, которые равны друг другу по третьему закону Ньютона. Они равны по величине ($P = N$), противоположны по направлению ($\vec{P} = -\vec{N}$) и приложены к разным телам (вес — к доске, сила реакции — к камню).

На рисунке необходимо изобразить:

• Стрелку, исходящую из точки контакта на камне и направленную вертикально вниз. Эта стрелка представляет силу $\vec{P}$ (вес), приложенную к доске.
• Стрелку такой же длины, исходящую из точки контакта на доске и направленную вертикально вверх. Эта стрелка представляет силу $\vec{N}$ (сила реакции опоры), приложенную к камню.

Важно не путать эту пару сил с силой тяжести и силой реакции опоры, которые обе приложены к камню. Сила тяжести ($\vec{F_{тяж}}$) и сила реакции опоры ($\vec{N}$) равны по модулю и противоположны по направлению в данном случае (состояние покоя) согласно первому закону Ньютона (сумма сил, действующих на тело, равна нулю), а не третьему. Пара для силы тяжести по третьему закону Ньютона — это сила, с которой камень притягивает Землю.

Ответ: Две силы, равные друг другу по третьему закону Ньютона, — это вес камня ($\vec{P}$), с которым он давит на доску (направлен вниз и приложен к доске), и сила нормальной реакции опоры ($\vec{N}$), с которой доска действует на камень (направлена вверх и приложена к камню).