Номер 4, страница 41 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

4. Какая из сил, изображенных на рисунке, является весом тела?

а) $\vec{F_1}$;

б) $\vec{F_2}$;

в) $\vec{F_3}$;

г) $\vec{F_1}$ и $\vec{F_3}$;

д) $\vec{F_1}$, $\vec{F_2}$ и $\vec{F_3}$.

Решение

Для правильного ответа на вопрос необходимо чётко различать понятия веса тела, силы тяжести и силы натяжения подвеса.

Сила тяжести ($\vec{F}_{тяж}$) – это сила, с которой Земля притягивает тело. Эта сила всегда направлена вертикально вниз к центру Земли и приложена к центру масс тела. На данном рисунке сила тяжести обозначена как $\vec{F}_3$.

Сила натяжения подвеса ($\vec{T}$) – это сила упругости, возникающая в подвесе (в данном случае, в нити), когда его растягивают. Эта сила действует со стороны подвеса на тело, направлена вдоль подвеса от тела. На рисунке эта сила обозначена как $\vec{F}_1$.

Вес тела ($\vec{P}$) – это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие гравитационного притяжения. Важно понимать, что вес приложен не к самому телу, а к опоре или подвесу. Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой тело действует на подвес (вес), равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой подвес действует на тело (сила натяжения).

На рисунке сила $\vec{F}_2$ направлена вниз и приложена к точке крепления тела к нити. Она представляет собой силу, с которой тело тянет нить вниз. Таким образом, $\vec{F}_2$ и является весом тела. В состоянии покоя, как на рисунке, все три силы равны по модулю: $| \vec{F}_1 | = | \vec{F}_2 | = | \vec{F}_3 | = mg$. Однако по своему определению и точке приложения они являются разными силами.

Следовательно, весом тела является сила $\vec{F}_2$.

Ответ: б) $F_2$.