Номер 5, страница 42 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

5. Книга лежит на столе. Определите равнодействующую всех сил, действующих на книгу, если ее масса $m = 450 \text{ г}$ ($\text{g} = 10 \frac{\text{H}}{\text{кг}}$):

а) 0 H;

б) 4,5 H;

в) 45 H;

г) 450 H;

д) 4500 H.

Дано:

Масса книги, $m = 450$ г
Ускорение свободного падения, $g = 10 \frac{Н}{кг}$
Книга находится в состоянии покоя.

$m = 450 \text{ г} = 0,45 \text{ кг}$

Найти:

Равнодействующую всех сил, $\text{R}$ — ?

Решение:

Согласно условию, книга лежит на столе, то есть находится в состоянии покоя. Из первого закона Ньютона следует, что если тело находится в состоянии покоя, то векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю.

Также можно воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что равнодействующая всех сил $\text{R}$, действующих на тело, равна произведению массы тела $\text{m}$ на его ускорение $\text{a}$:

$R = m \cdot a$

Поскольку книга находится в состоянии покоя, её ускорение равно нулю ($a=0$). Подставим это значение в формулу:

$R = m \cdot 0 = 0$ Н

На книгу действуют две основные силы: сила тяжести ($F_т = m \cdot g$), направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры ($\text{N}$), с которой стол действует на книгу, направленная вертикально вверх. Поскольку книга не движется по вертикали, эти силы уравновешивают (компенсируют) друг друга, то есть они равны по величине и противоположны по направлению.

Их векторная сумма (равнодействующая) равна нулю:

$\vec{R} = \vec{F_т} + \vec{N} = 0$

Таким образом, равнодействующая всех сил, действующих на книгу, равна 0 Н. Масса и ускорение свободного падения даны для того, чтобы можно было вычислить силу тяжести ($F_т = 0,45 \text{ кг} \cdot 10 \frac{Н}{кг} = 4,5$ Н), но эта величина не является ответом на вопрос о равнодействующей силе.

Ответ: а) 0 Н.