Номер 5, 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 5, страница 62.

5. Почему неверно говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии тел?

5. Решение

Говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии двух тел, неверно по одной фундаментальной причине: эти силы приложены к разным телам.

Рассмотрим это подробнее с точки зрения третьего закона Ньютона и определения равновесия.

Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Если тело 1 действует на тело 2 с силой $ \vec{F}_{1,2} $, то тело 2 одновременно действует на тело 1 с силой $ \vec{F}_{2,1} $, причем:

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

Эти две силы (действие и противодействие) действительно равны по величине и направлены в противоположные стороны, но сила $ \vec{F}_{1,2} $ приложена к телу 2, а сила $ \vec{F}_{2,1} $ — к телу 1.

Равновесие сил — это состояние, при котором векторная сумма всех сил, приложенных к одному и тому же телу, равна нулю. Если на тело действуют силы $ \vec{F}_{A}, \vec{F}_{B}, \dots $, то условие равновесия этого тела выглядит так:

$ \sum \vec{F} = \vec{F}_{A} + \vec{F}_{B} + \dots = 0 $

Силы могут уравновесить друг друга, только если они приложены к одному телу.

Таким образом, силы действия и противодействия из третьего закона Ньютона никогда не могут уравновесить друг друга, так как они по определению приложены к разным взаимодействующим телам. Кроме того, эти силы всегда имеют одну и ту же физическую природу (например, обе гравитационные или обе упругие), что также является их отличительным признаком. Силы же, которые уравновешивают друг друга, могут иметь разную природу. Например, книга на столе находится в равновесии под действием силы тяжести (гравитационной) и силы реакции опоры (электромагнитной).

Ответ: Говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии тел (сил действия и противодействия), неверно, потому что эти силы приложены к разным телам и, следовательно, не могут компенсировать или уравновешивать друг друга. Понятие равновесия применимо только к силам, действующим на одно и то же тело.