Номер 3, страница 40 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

3. Вес покоящегося тела численно равен...

а) инерции тела;

б) массе тела;

в) нулю;

г) плотности тела;

д) силе тяжести, действующей на тело.

Решение

Для ответа на данный вопрос необходимо различать понятия «вес тела» и «сила тяжести».

Сила тяжести ($F_{тяж}$) — это сила гравитационного притяжения, действующая на тело со стороны Земли (или другого массивного объекта). Она рассчитывается по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Сила тяжести всегда приложена к центру масс тела и направлена к центру Земли.

Вес тела ($\text{P}$) — это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие гравитационного притяжения. По третьему закону Ньютона, эта сила равна по модулю и противоположна по направлению силе реакции опоры ($\text{N}$) или силе натяжения подвеса ($\text{T}$), действующим на тело. Вес приложен к опоре или подвесу.

Когда тело покоится на горизонтальной поверхности, оно находится в равновесии. Это означает, что сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. На тело действуют две силы: сила тяжести ($F_{тяж}$), направленная вниз, и сила реакции опоры ($\text{N}$), направленная вверх.

Согласно второму закону Ньютона, в состоянии покоя ускорение тела $a=0$, поэтому:

$\vec{F}_{тяж} + \vec{N} = m\vec{a} = 0$

Отсюда следует, что сила реакции опоры по модулю равна силе тяжести:

$N = F_{тяж} = mg$

Так как вес тела $\text{P}$ по модулю равен силе реакции опоры $\text{N}$, то для покоящегося тела:

$P = N = F_{тяж}$

Следовательно, вес покоящегося тела численно равен силе тяжести, действующей на это тело.

Проанализируем остальные варианты:

а) Инерция — это свойство тела, а не сила.

б) Масса — это мера инертности тела, скалярная величина, измеряемая в килограммах. Вес — это сила, измеряемая в ньютонах. Это разные физические величины.

в) Вес равен нулю только в состоянии невесомости (например, в свободном падении), а не в состоянии покоя.

г) Плотность — это отношение массы к объему, характеристика вещества.

Таким образом, правильным является вариант д).

Ответ: д) силе тяжести, действующей на тело.