Номер 2, страница 63 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 13. § 13. Третий закон Ньютона. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 2, страница 63.

2. Будет ли превышен предел измерений динамометра Д, изображённого на рисунке 39, если он рассчитан на измерение сил до 100 Н включительно?

Дано:

Вес левого груза $P_1 = 80$ Н

Вес правого груза $P_2 = 80$ Н

Предел измерений динамометра $F_{пред} = 100$ Н

Все величины представлены в системе СИ (Ньютоны), перевод не требуется.

Найти:

Будет ли превышен предел измерений динамометра?

Решение:

На рисунке изображена система из двух грузов, подвешенных через неподвижные блоки и соединенных динамометром. Система находится в равновесии. Динамометр предназначен для измерения силы, в данном случае — силы натяжения троса.

Рассмотрим силы, действующие в системе. Левый груз весом $P_1 = 80$ Н тянет трос вниз. Поскольку система находится в равновесии, сила натяжения троса $T_1$ слева от динамометра равна весу левого груза:

$T_1 = P_1 = 80$ Н

Аналогично, правый груз весом $P_2 = 80$ Н создает в правой части троса силу натяжения $T_2$, равную его весу:

$T_2 = P_2 = 80$ Н

Динамометр находится между двумя этими участками троса и измеряет силу натяжения. Важно понимать, что динамометр, растягиваемый с двух сторон одинаковыми силами, показывает величину одной из этих сил, а не их сумму. Это эквивалентно тому, если бы один конец динамометра был прикреплен к стене, а за другой тянули с силой 80 Н. Стена в этом случае оказывала бы противодействие с силой 80 Н, а динамометр показал бы 80 Н.

Следовательно, показания динамометра $F_Д$ будут равны силе натяжения:

$F_Д = T_1 = T_2 = 80$ Н

Теперь сравним полученное значение с пределом измерений динамометра:

$F_Д = 80$ Н

$F_{пред} = 100$ Н

Поскольку $80 \text{ Н} < 100 \text{ Н}$, предел измерений динамометра не будет превышен.

Ответ: предел измерений динамометра превышен не будет, так как он покажет силу 80 Н, что меньше его предела измерений в 100 Н.