Номер 4, страница 62 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 13. Третий закон Ньютона. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 4, страница 62.

4. Приведите примеры, показывающие, что силы, возникающие в результате взаимодействия двух тел, одинаковы по своей природе.

Согласно третьему закону Ньютона, силы, возникающие при взаимодействии двух тел, всегда имеют одну и ту же физическую природу. Это означает, что если тип взаимодействия между телами, например, гравитационный, то обе силы (действие и противодействие) будут гравитационными. Вот несколько примеров, которые это иллюстрируют.

• Гравитационное взаимодействие: Земля и Луна притягивают друг друга. Сила, с которой Земля действует на Луну, является гравитационной. Сила, с которой Луна действует на Землю, также является гравитационной. Они равны по модулю и противоположны по направлению, но обе имеют гравитационную природу.
• Электромагнитное взаимодействие: Если поднести магнит к железному гвоздю, магнит притянет гвоздь. Это действие магнитной силы. Одновременно гвоздь притянет к себе магнит с точно такой же по величине силой. Обе эти силы — магнитные, то есть являются проявлением электромагнитного взаимодействия.
• Упругое взаимодействие (контактное): Когда человек давит рукой на стену, он действует на нее с силой упругости. Стена, в свою очередь, деформируется и давит на руку с силой упругости, равной по модулю и противоположной по направлению. Обе силы — и действие, и противодействие — являются силами упругости.

Таким образом, природа сил определяется типом фундаментального взаимодействия между телами, и для пары сил "действие-противодействие" она всегда одинакова.

Ответ: Силы, возникающие в результате взаимодействия двух тел, всегда одинаковы по своей природе. Примеры: 1) Взаимное притяжение Земли и Солнца — обе силы гравитационные. 2) Отталкивание двух одноименных электрических зарядов — обе силы электрические. 3) Сила, с которой пружина действует на подвешенный к ней груз, и сила, с которой груз растягивает пружину — обе силы являются силами упругости.

5. Говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии двух тел (то есть о равновесии сил действия и противодействия), является фундаментальной ошибкой, потому что эти силы приложены к разным телам.

Третий закон Ньютона гласит, что сила, с которой тело 1 действует на тело 2 ($\vec{F}_{1 \to 2}$), равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой тело 2 действует на тело 1 ($\vec{F}_{2 \to 1}$):

$\vec{F}_{1 \to 2} = - \vec{F}_{2 \to 1}$

Ключевым моментом здесь является то, что сила $\vec{F}_{1 \to 2}$ приложена к телу 2, а сила $\vec{F}_{2 \to 1}$ — к телу 1.

Понятие "равновесие сил" применимо только к одному конкретному телу. Тело находится в равновесии (или движется равномерно и прямолинейно), если векторная сумма всех сил, приложенных к этому телу, равна нулю. Поскольку силы действия и противодействия приложены к разным телам, они не могут быть сложены вместе для анализа движения одного из тел и, следовательно, не могут уравновесить (скомпенсировать) друг друга. Каждая из этих сил участвует в формировании результирующей силы только для "своего" тела.

Ответ: Говорить о равновесии сил действия и противодействия неверно, так как условие равновесия (равенство нулю векторной суммы сил) рассматривается для одного тела, в то время как силы действия и противодействия по определению приложены к разным взаимодействующим телам.