Номер 7, страница 39 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

7. Алиса подняла ведро массой $m_1 = 10$ кг. Определите силу упругости $F_\text{упр}$, действующую на Алису со стороны пола в этот момент, если масса Алисы $m_2 = 42$ кг $(g = 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}})$.

Ответ: ____ Н.

Дано:

$m_1 = 10$ кг

$m_2 = 42$ кг

$g = 10 \frac{Н}{кг}$

Найти:

$F_{упр}$ - ?

Решение:

Когда Алиса подняла ведро и держит его, система "Алиса + ведро" находится в состоянии покоя. Это означает, что все силы, действующие на систему, скомпенсированы. На систему действуют две основные вертикальные силы: суммарная сила тяжести, направленная вниз, и сила упругости (или сила реакции опоры) со стороны пола, направленная вверх.

Суммарная сила тяжести, действующая на систему, складывается из силы тяжести, действующей на Алису, и силы тяжести, действующей на ведро:

$F_{тяж} = m_{общ} \cdot g = (m_1 + m_2) \cdot g$

Сила упругости $F_{упр}$, действующая на Алису со стороны пола, должна уравновесить эту суммарную силу тяжести, чтобы система оставалась в равновесии. Согласно первому закону Ньютона, для состояния покоя:

$\sum F = 0$

В проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

$F_{упр} - F_{тяж} = 0$

Следовательно:

$F_{упр} = F_{тяж} = (m_1 + m_2) \cdot g$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$F_{упр} = (10 \text{ кг} + 42 \text{ кг}) \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 52 \text{ кг} \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 520 \text{ Н}$

Ответ: 520 Н.