Номер 2, страница 68 - гдз по физике 7 класс обучающая тетрадь Шабусов, Дубина

2. Решаем задачи.

№ 1. Изобразите силу трения, действующую на покоящиеся тела. Обозначения на рис. 37:

$F_д$ — сила давления, $F_{упр}$ — сила упругости, $F_т$ — сила тяжести.

Рис. 37

№ 2. Алиса выронила теннисный шарик массой $m = 4$ г из окна кабинета физики, который находится на третьем этаже. Ваня отметил, что мимо окна второго этажа шарик летел равномерно. Определите силу сопротивления $F_{сопр}$, действующую на шарик со стороны воздуха

$\left(g=10 \frac{\mathrm{H}}{\mathrm{кг}}\right)$. Решение подтвердите рисунком.

$F_{сопр}$ — ?

Ответ: $F_{сопр}$ = Н.

№ 1.

Сила трения ($F_{тр}$) — это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению или тенденции к нему. Она всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения, в сторону, противоположную возможному движению.

1. Для тела, прижатого к вертикальной стене (рисунок слева): на тело действует сила тяжести $F_т$, направленная вертикально вниз. Поскольку тело находится в покое, сила трения покоя $F_{тр}$ должна уравновешивать силу тяжести. Следовательно, сила трения направлена вертикально вверх, вдоль поверхности стены.

2. Для тела на наклонной плоскости (рисунок справа): сила тяжести $F_т$ имеет составляющую, направленную вдоль наклонной плоскости вниз. Эта составляющая стремится сдвинуть тело вниз. Так как тело покоится, сила трения покоя $F_{тр}$ должна уравновешивать эту составляющую. Следовательно, сила трения направлена вверх, вдоль наклонной плоскости.

Ответ: На левом рисунке сила трения направлена вертикально вверх. На правом рисунке сила трения направлена вверх вдоль наклонной плоскости.

№ 2.

Дано:

$m = 4$ г
$g = 10$ Н/кг
$v = \text{const}$ (движение равномерное)

$m = 4 \text{ г} = 0.004 \text{ кг}$

Найти:

$F_{сопр} - ?$

Решение:

Поскольку теннисный шарик летел равномерно, его скорость была постоянной, а ускорение равнялось нулю ($a=0$). Согласно первому закону Ньютона, если тело движется равномерно и прямолинейно, то векторная сумма всех сил, приложенных к телу, равна нулю.

На шарик в полете действуют две силы:

1. Сила тяжести ($F_т$), направленная вертикально вниз.

2. Сила сопротивления воздуха ($F_{сопр}$), направленная вертикально вверх, против движения шарика.

Рисунок, иллюстрирующий силы, действующие на шарик:

Условие равновесия сил в проекции на вертикальную ось (направленную вниз) можно записать так: $F_т - F_{сопр} = 0$.

Отсюда следует, что сила сопротивления воздуха по модулю равна силе тяжести: $F_{сопр} = F_т$.

Силу тяжести рассчитаем по формуле: $F_т = m \cdot g$.

Подставим числовые значения: $F_{сопр} = 0.004 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 0.04 \text{ Н}$.

Ответ: $F_{сопр} = 0.04$ Н.