Номер 144, страница 43 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Какие тела действуют на доску (рис. 42)?

На доску AB, показанную на рисунке, действуют три типа тел:

1. Цилиндрический груз. Он находится на доске и давит на неё своим весом из-за притяжения к Земле.

2. Земля. Она притягивает саму доску, в результате чего на доску действует сила тяжести.

3. Две опоры. Они поддерживают доску, не давая ей упасть. Со стороны опор на доску действуют силы упругости (силы реакции опоры).

Ответ: На доску действуют: цилиндрический груз, Земля и две опоры.

Изобразите графически в выбранном вами масштабе силы, действующие на доску АВ.

Для графического изображения сил, действующих на доску, нарисуем схему, где доска представлена в виде прямого горизонтального стержня. Все силы будем изображать в виде векторов (стрелок), приложенных к соответствующим точкам доски. Масштаб выберем таким образом, чтобы он отражал условие равновесия доски.

На доску действуют следующие силы:

• $ \vec{P} $ — вес груза. Приложен к центру доски, направлен вертикально вниз.

• $ \vec{F}_{тяж} $ — сила тяжести самой доски. Приложена к центру масс доски (в данном случае к центру), направлена вертикально вниз.

• $ \vec{N}_A $ и $ \vec{N}_B $ — силы реакции левой и правой опор. Приложены в точках контакта с опорами, направлены вертикально вверх.

Поскольку доска находится в равновесии, векторная сумма всех сил, действующих на нее, равна нулю. Это означает, что суммарная сила, направленная вверх, уравновешивает суммарную силу, направленную вниз: $ \vec{N}_A + \vec{N}_B + \vec{P} + \vec{F}_{тяж} = 0 $. В проекции на вертикальную ось: $ N_A + N_B = P + F_{тяж} $.

Так как груз расположен по центру, а опоры, судя по рисунку, установлены симметрично относительно центра, то силы реакции опор равны: $ N_A = N_B $.

В выбранном масштабе суммарная длина векторов, направленных вниз, равна суммарной длине векторов, направленных вверх. Например, если длина вектора $ \vec{P} $ равна 60 условным единицам, а $ \vec{F}_{тяж} $ - 20 у.е., то общая сила вниз составит 80 у.е. Тогда каждая из сил реакции опор $ \vec{N}_A $ и $ \vec{N}_B $ будет равна 40 у.е., что в сумме также даст 80 у.е.

Ответ: Графическое изображение сил представлено на схеме выше. На доску действуют: сила веса груза $ \vec{P} $ и сила тяжести доски $ \vec{F}_{тяж} $ (обе направлены вниз из центра), а также силы реакции опор $ \vec{N}_A $ и $ \vec{N}_B $ (направлены вверх из точек опоры).