Номер 200, страница 56 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Дано:

$m = 250$ г
Масштаб: 1 клетка — $0.50$ Н
$g \approx 10$ Н/кг

Перевод в систему СИ:
$m = 250 \text{ г} = 0.25 \text{ кг}$

Найти:

$F_{упр}$ — ?
$F_{тяж}$ — ?

Решение:

На шар, который неподвижно висит на пружине, действуют две силы: сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вертикально вниз, и сила упругости ($F_{упр}$), направленная вертикально вверх. Так как шар находится в состоянии покоя (равновесия), то согласно первому закону Ньютона, эти силы уравновешивают друг друга. Это означает, что их модули равны, а направления противоположны.

1. Сначала определим силу тяжести, действующую на шар, используя формулу:
$F_{тяж} = m \cdot g$
Примем ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг. Такое значение часто используется в школьных задачах для упрощения расчетов, и в данном случае оно дает "ровное" число клеток для построения графика, что, вероятно, и задумано автором.
$F_{тяж} = 0.25 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 2.5 \text{ Н}$

2. Поскольку шар находится в равновесии, сила упругости пружины по модулю равна силе тяжести:
$F_{упр} = F_{тяж} = 2.5 \text{ Н}$

3. Для изображения сил в тетради используем заданный масштаб: 1 клетка — 0.50 Н. Рассчитаем, какой длины в клетках должны быть стрелки, изображающие силы:
Длина стрелки = $\frac{\text{Величина силы}}{\text{Масштаб}} = \frac{2.5 \text{ Н}}{0.50 \text{ Н/клетка}} = 5$ клеток.
Следовательно, обе силы изображаются стрелками (векторами) длиной 5 клеток. Сила тяжести ($F_{тяж}$) приложена к центру шара и направлена вертикально вниз. Сила упругости ($F_{упр}$) приложена к точке крепления шара к пружине и направлена вертикально вверх.

Ответ: Сила тяжести, действующая на шар, равна $2.5$ Н; сила упругости пружины также равна $2.5$ Н. На рисунке их следует изобразить в виде двух векторов одинаковой длины (по 5 клеток) и противоположного направления: вектор силы тяжести направлен вертикально вниз от центра шара, а вектор силы упругости — вертикально вверх от точки крепления шара к пружине.