Номер 3, страница 41 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

3. Вес равномерно движущегося тела численно равен...

а) инерции тела;

б) массе тела;

в) нулю;

г) плотности тела;

д) силе тяжести, действующей на тело.

Решение

Вес тела ($\text{P}$) — это сила, с которой тело вследствие притяжения к другому небесному телу (например, Земле) действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес.

Сила тяжести ($F_{тяж}$) — это сила, с которой небесное тело (например, Земля) притягивает к себе данное тело. Она вычисляется по формуле $F_{тяж} = mg$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

В условии задачи говорится, что тело движется равномерно. Это означает, что его скорость является постоянной величиной ($v = const$), а следовательно, ускорение равно нулю ($a = 0$).

Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение ($F_{равн} = ma$). Так как для равномерного движения $a = 0$, то и равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю ($F_{равн} = 0$).

Рассмотрим тело, движущееся равномерно на горизонтальной опоре. В вертикальном направлении на него действуют две силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз, и сила реакции опоры $\text{N}$, направленная вверх. Поскольку равнодействующая сила в этом направлении равна нулю, эти силы уравновешивают друг друга, то есть их модули равны: $N = F_{тяж}$.

По определению, вес тела $\text{P}$ — это сила, с которой тело давит на опору. Согласно третьему закону Ньютона, эта сила равна по модулю и противоположна по направлению силе реакции опоры $\text{N}$. Таким образом, $P = N$.

Из этого следует, что для тела, находящегося в покое или движущегося равномерно, его вес численно равен силе тяжести: $P = F_{тяж}$.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

а) инерции тела; — неверно. Инерция — это свойство тела сохранять состояние своего движения, а вес — это сила. Мерой инертности является масса.

б) массе тела; — неверно. Масса — скалярная величина (измеряется в кг), а вес — это сила, векторная величина (измеряется в Н).

в) нулю; — неверно. Вес равен нулю только в состоянии невесомости (например, при свободном падении), но не при любом равномерном движении.

г) плотности тела; — неверно. Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.

д) силе тяжести, действующей на тело. — верно. Как было показано выше, в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения вес тела численно равен силе тяжести.

Ответ: д) силе тяжести, действующей на тело.