Номер 177, страница 50 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Решение

Для ответа на поставленные вопросы необходимо вспомнить принципы работы рычажных весов и определение веса тела.

Будет ли одинаков результат при взвешивании одного и того же тела на рычажных весах у подножия высокой горы и на ее вершине?

Рычажные весы — это прибор для сравнения масс. Взвешивание происходит путем уравновешивания силы тяжести, действующей на тело, силой тяжести, действующей на эталонные гири. Условие равновесия весов (для равноплечих весов) записывается следующим образом:$F_{\text{тяж1}} = F_{\text{тяж2}}$$m_{\text{тела}} \cdot g = m_{\text{гирь}} \cdot g$где $\text{m}$ — масса, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.При подъеме на высокую гору расстояние до центра Земли увеличивается, из-за чего сила притяжения и ускорение свободного падения $\text{g}$ уменьшаются. Однако это изменение происходит одинаково как для взвешиваемого тела, так и для гирь. Поскольку множитель $\text{g}$ меняется в обеих частях равенства одинаково, равновесие не нарушится. Следовательно, масса гирь, уравновешивающих тело, останется той же самой.

Одинаков ли вес тела в этих двух местах?

Вес тела $\text{P}$ — это сила, с которой тело воздействует на опору или подвес. В состоянии покоя вес тела равен силе тяжести:$P = m \cdot g$Поскольку ускорение свободного падения $\text{g}$ зависит от высоты над уровнем моря (чем выше мы поднимаемся, тем оно меньше), то и произведение $m \cdot g$ будет меняться. На вершине горы $\text{g}$ меньше, чем у подножия, следовательно, и вес тела на вершине будет меньше.

Ответ: результат взвешивания на рычажных весах будет одинаков (так как масса тела неизменна); вес тела в этих двух местах не одинаков (на вершине горы вес меньше).