Номер 2, страница 110 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Ответь на вопросы. § 22. Условия равновесия тел. Центр тяжести тела. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 2, страница 110.
№2 (с. 110)
Условие. №2 (с. 110)
скриншот условия

2. В каких случаях реальное тело можно рассматривать как абсолютно твёрдое?
Решение. №2 (с. 110)

Решение 2. №2 (с. 110)
Сформулируйте условие равновесия материальной точки.
Материальная точка находится в равновесии, если она покоится или движется прямолинейно и равномерно относительно инерциальной системы отсчета. Согласно первому закону Ньютона, такое состояние возможно только в том случае, если на точку не действуют другие тела (она изолирована) или действие других тел скомпенсировано.
Согласно второму закону Ньютона, ускорение материальной точки $ \vec{a} $ прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил $ \sum \vec{F}_i $ и обратно пропорционально ее массе $ m $: $ \sum \vec{F}_i = m\vec{a} $.
В состоянии равновесия скорость материальной точки постоянна ($ \vec{v} = \text{const} $), а значит, ее ускорение равно нулю ($ \vec{a} = 0 $). Следовательно, условием равновесия материальной точки является равенство нулю векторной суммы (равнодействующей) всех сил, приложенных к этой точке.
Математически это условие записывается так:
$ \sum_{i=1}^{n} \vec{F}_i = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \dots + \vec{F}_n = 0 $
В проекциях на оси прямоугольной системы координат это векторное уравнение эквивалентно трем скалярным уравнениям:
$ \sum F_{ix} = 0 $
$ \sum F_{iy} = 0 $
$ \sum F_{iz} = 0 $
Это означает, что суммы проекций всех сил на каждую из координатных осей должны быть равны нулю.
Ответ: Для равновесия материальной точки необходимо и достаточно, чтобы векторная сумма всех приложенных к ней сил была равна нулю.
2. В каких случаях реальное тело можно рассматривать как абсолютно твёрдое?
Абсолютно твёрдое тело — это физическая модель, представляющая собой тело, расстояние между любыми двумя точками которого остаётся неизменным, независимо от действующих на него внешних сил. То есть, это тело, которое не деформируется.
В реальности все тела деформируются под действием сил. Однако во многих задачах механики эти деформации настолько малы, что ими можно пренебречь. Реальное тело можно рассматривать как абсолютно твёрдое в тех случаях, когда его деформации не оказывают существенного влияния на характер его движения или условия равновесия.
Это допущение справедливо, если:
- Приложенные силы невелики по сравнению с силами, способными вызвать заметное изменение формы или размеров тела.
- Целью задачи является изучение поступательного или вращательного движения тела как единого целого, а не анализ внутренних напряжений и деформаций.
- Жёсткость материала, из которого сделано тело, достаточно велика.
Например, при расчете траектории полета брошенного камня его деформацией в полете пренебрегают. При анализе вращения планет вокруг Солнца их считают абсолютно твёрдыми телами. Инженер при расчете усилий в элементах стальной фермы может считать стержни абсолютно твёрдыми, если его интересуют только силы, а не малые прогибы.
Ответ: Реальное тело можно рассматривать как абсолютно твёрдое, если его деформации под действием приложенных сил пренебрежимо малы и не влияют на решаемую задачу, связанную с движением или равновесием тела как целого.
3. Сформулируйте условие равновесия невращающегося тела.
Невращающееся тело — это тело, которое совершает только поступательное движение. При поступательном движении все точки тела движутся одинаково, и движение тела можно описать движением одной его точки, например, центра масс.
Равновесие невращающегося тела означает, что оно либо находится в состоянии покоя, либо движется поступательно с постоянной скоростью. В обоих случаях ускорение центра масс тела равно нулю ($ \vec{a}_{CM} = 0 $).
Согласно закону движения центра масс системы (который применим и к твёрдому телу), ускорение центра масс тела определяется векторной суммой всех внешних сил, приложенных к телу, и его полной массой $ M $:
$ M\vec{a}_{CM} = \sum \vec{F}_{ext} $.
Поскольку для равновесия $ \vec{a}_{CM} = 0 $, то и равнодействующая всех внешних сил должна быть равна нулю.
Математически это условие (называемое первым условием равновесия) записывается так:
$ \sum \vec{F}_{ext} = 0 $.
Это условие гарантирует отсутствие поступательного ускорения. Поскольку в условии задачи тело уже названо невращающимся, то условие отсутствия вращательного ускорения (равенство нулю суммы моментов всех сил) считается выполненным или не рассматривается.
Ответ: Условием равновесия невращающегося тела является равенство нулю векторной суммы всех внешних сил, приложенных к этому телу.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 110 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 110), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.