Номер 6, страница 42 - гдз по физике 7 класс тесты Шабусов, Батурчик

6. Ваня едет на электросамокате по горизонтальной дороге, двигаясь с постоянной скоростью. Определите силу упругости $F_{\text{упр}}$, действующую на Ваню со стороны электросамоката, если его масса $m = 45 \text{ кг}$ $(g = 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}})$.

Ответ: ________ Н.

Дано:

Масса Вани $m = 45$ кг
Ускорение свободного падения $g = 10 \frac{Н}{кг}$
Скорость движения $v = \text{const}$

Найти:

Силу упругости $F_{упр}$ — ?

Решение:

По условию задачи, Ваня едет на электросамокате по горизонтальной дороге с постоянной скоростью. Это означает, что его движение равномерное и прямолинейное, а ускорение равно нулю ($a=0$). Согласно первому закону Ньютона, если ускорение тела равно нулю, то равнодействующая всех сил, приложенных к телу, также равна нулю.

Рассмотрим силы, действующие на Ваню в вертикальном направлении. На него действуют две силы:

1. Сила тяжести $F_т$, направленная вертикально вниз. Она рассчитывается по формуле $F_т = m \cdot g$.

2. Сила упругости $F_{упр}$ (или сила нормальной реакции опоры) со стороны электросамоката, направленная вертикально вверх. Эта сила возникает из-за деформации поверхности самоката под весом Вани.

Так как Ваня не движется в вертикальном направлении (не взлетает и не проваливается сквозь самокат), сумма сил в этом направлении равна нулю. Запишем уравнение равновесия сил в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

$F_{упр} - F_т = 0$

Из этого уравнения следует, что сила упругости по модулю равна силе тяжести:

$F_{упр} = F_т = m \cdot g$

Подставим данные из условия задачи в формулу:

$F_{упр} = 45 \, \text{кг} \cdot 10 \, \frac{Н}{кг} = 450 \, \text{Н}$

Ответ: 450 Н.