Номер 1, страница 82 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 17. § 17. Сила упругости. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 1, страница 82.

1. Изобразите силы, действующие на вазу, стоящую на столе; действующие на металлический шарик, подвешенный на нити.

Решение

Силы, действующие на вазу, стоящую на столе

На вазу, которая находится в состоянии покоя на горизонтальной поверхности стола, действуют две основные силы. Эти силы уравновешивают (компенсируют) друг друга, в результате чего их равнодействующая равна нулю, и ваза остается неподвижной в соответствии с первым законом Ньютона.

1. Сила тяжести ($F_{тяж}$): Это сила, с которой Земля притягивает вазу. Она всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли, и приложена к центру масс вазы.

2. Сила нормальной реакции опоры ($N$): Это сила упругости, с которой стол действует на вазу, препятствуя ее падению. Эта сила возникает как реакция на деформацию поверхности стола под весом вазы. Она направлена перпендикулярно поверхности опоры, то есть вертикально вверх, и приложена к основанию вазы, в месте её контакта со столом.

Поскольку ваза находится в состоянии равновесия (покоится), векторная сумма действующих на нее сил равна нулю: $ \vec{F}_{тяж} + \vec{N} = 0 $. Из этого следует, что модули (величины) этих сил равны: $ |F_{тяж}| = |N| $.

При изображении этих сил на чертеже рисуют два вектора одинаковой длины, но противоположного направления: вектор силы тяжести $ \vec{F}_{тяж} $ из центра масс вазы вниз и вектор силы реакции опоры $ \vec{N} $ от поверхности контакта вверх.

Ответ: На вазу, стоящую на столе, действуют две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры, направленная вертикально вверх. В состоянии покоя эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.

Силы, действующие на металлический шарик, подвешенный на нити

На металлический шарик, который висит неподвижно на нити, также действуют две скомпенсированные силы, обеспечивающие его состояние равновесия.

1. Сила тяжести ($F_{тяж}$): Это сила гравитационного притяжения шарика к Земле. Она приложена к центру масс шарика и направлена вертикально вниз.

2. Сила натяжения нити ($T$): Это сила упругости, возникающая в нити из-за того, что шарик ее растягивает. Сила натяжения действует на шарик со стороны нити, она приложена к точке крепления шарика к нити и направлена вертикально вверх, вдоль нити.

Так как шарик находится в равновесии, векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю: $ \vec{F}_{тяж} + \vec{T} = 0 $. Следовательно, модули этих сил равны: $ |F_{тяж}| = |T| $.

Чтобы изобразить эти силы, из центра масс шарика рисуют вектор силы тяжести $ \vec{F}_{тяж} $ вниз, а из точки подвеса — равный ему по длине вектор силы натяжения нити $ \vec{T} $ вверх.

Ответ: На металлический шарик, подвешенный на нити, действуют две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити, направленная вертикально вверх вдоль нити. В состоянии покоя эти силы равны по модулю и противоположны по направлению.