Номер 3, страница 36 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

3. Силу тяжести можно определить по формуле:

а) $F = g + m;$

б) $F = g - m;$

в) $F = gm;$

г) $F = \frac{g}{m};$

д) $F = \frac{m}{g}.$

Решение

Сила тяжести ($F_{тяж}$) — это сила, с которой Земля (или другое астрономическое тело) притягивает находящиеся вблизи её поверхности тела. Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:

$F = m \cdot a$

В случае силы тяжести, ускорение, с которым тело движется под действием этой силы (при отсутствии других сил), — это ускорение свободного падения, которое обозначается буквой $\text{g}$. На поверхности Земли его значение принимают примерно равным $9,8 \, м/с^2$.

Подставив $a = g$ в формулу второго закона Ньютона, мы получаем формулу для расчёта силы тяжести:

$F = m \cdot g$

Иногда эту формулу записывают как $F = gm$, что математически эквивалентно.

Рассмотрим предложенные варианты:

а) $F = g + m$ и б) $F = g - m$. Эти формулы некорректны с точки зрения размерности физических величин. Нельзя складывать или вычитать массу (измеряемую в килограммах) и ускорение (измеряемое в метрах на секунду в квадрате).

в) $F = gm$. Эта формула является правильной. Она показывает, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела и ускорению свободного падения. Единицы измерения подтверждают это: $кг \cdot м/с^2 = Н$ (Ньютон).

г) $F = \frac{g}{m}$ и д) $F = \frac{m}{g}$. Эти формулы неверны, так как они описывают неправильную зависимость. Сила тяжести увеличивается с ростом массы, а не уменьшается, как следовало бы из формулы г). Формула д) также не описывает силу.

Таким образом, единственно верная формула из представленных — это $F = gm$.

Ответ: в) $F = gm$.