Номер 7, страница 34 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

7. Какие силы, изображенные на рисунке, компенсируют друг друга?

а) $F_1$ и $F_2$;

б) $F_1$ и $F_3$;

в) $F_1$ и $F_4$;

г) $F_2$ и $F_3$;

д) $F_2$ и $F_4$.

Решение

Чтобы силы компенсировали друг друга, они должны быть равны по модулю (по величине) и направлены в противоположные стороны вдоль одной прямой. Векторная сумма таких сил равна нулю: $ \vec{F}_A + \vec{F}_B = 0 $, что эквивалентно $ \vec{F}_A = - \vec{F}_B $.

Проанализируем силы, изображенные на рисунке, используя клетки сетки для определения их модулей и направлений. Примем длину стороны одной клетки за единицу модуля силы.

Сила $ \vec{F}_1 $: направлена горизонтально вправо, модуль $ |\vec{F}_1| = 6 $ единиц.
Сила $ \vec{F}_2 $: направлена вертикально вверх, модуль $ |\vec{F}_2| = 3 $ единицы.
Сила $ \vec{F}_3 $: направлена горизонтально вправо, модуль $ |\vec{F}_3| = 6 $ единиц.
Сила $ \vec{F}_4 $: направлена вертикально вниз, модуль $ |\vec{F}_4| = 3 $ единицы.

Теперь необходимо найти пару сил, у которой модули равны, а направления противоположны.
Сравнивая силы, видим, что только у пары $ \vec{F}_2 $ и $ \vec{F}_4 $ модули равны ($ |\vec{F}_2| = 3 $ и $ |\vec{F}_4| = 3 $) и направления противоположны (вверх и вниз). Следовательно, именно эти две силы компенсируют друг друга.

Проверим остальные варианты:
а) $ \vec{F}_1 $ и $ \vec{F}_2 $: силы перпендикулярны.
б) $ \vec{F}_1 $ и $ \vec{F}_3 $: силы сонаправлены.
в) $ \vec{F}_1 $ и $ \vec{F}_4 $: силы перпендикулярны.
г) $ \vec{F}_2 $ и $ \vec{F}_3 $: силы перпендикулярны.

Ответ: д) $F_2$ и $F_4$.