Номер 171, страница 49 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

б) На рисунке 53б изображена гиря, стоящая на доске. Проанализируем силы, о которых идет речь в задаче: силу тяжести и вес.

Изображение сил (описание для тетради):

1. Сила тяжести ($F_{тяж}$), действующая на гирю: это сила, с которой Земля притягивает гирю. Её следует изобразить в виде вектора (стрелки), приложенного к центру масс гири (примерно к её геометрическому центру) и направленного строго вертикально вниз.

2. Вес ($\text{P}$) гири: это сила, с которой гиря вследствие притяжения к Земле действует на опору, то есть на доску. Его следует изобразить в виде вектора, приложенного к доске в месте контакта с гирей и также направленного строго вертикально вниз. В состоянии покоя длина векторов силы тяжести и веса должна быть одинаковой.

Хотя в условии также упоминается груз на пружине (случай 'а'), принципы для него аналогичны: сила тяжести приложена к самому грузу, а вес — к подвесу (пружине).

Сходство и различие этих сил:

Сходство: В рассматриваемом состоянии покоя на горизонтальной опоре сила тяжести и вес имеют одинаковое направление (вертикально вниз) и равны по модулю. Их величину можно рассчитать по формуле $F = mg$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. Таким образом, $|F_{тяж}| = |P|$. Обе силы являются следствием гравитационного притяжения Земли.

Различие: Главное и принципиальное различие заключается в точке приложения сил. Сила тяжести — это сила, действующая на само тело (гирю), и она приложена к его центру масс. Вес — это сила, с которой тело действует на свою опору (доску) или подвес, и он приложен к опоре или подвесу. Следовательно, сила тяжести и вес приложены к разным телам. По своей природе сила тяжести является гравитационной силой (действие на расстоянии), а вес в данном случае проявляется как сила упругости (контактная сила давления).

Ответ: Сила тяжести, действующая на гирю, приложена к центру масс самой гири. Вес гири приложен к доске (опоре). Сходство сил в том, что в состоянии покоя они равны по модулю ($|F_{тяж}| = |P| = mg$) и направлены одинаково (вертикально вниз). Различие — в том, что они приложены к разным телам.