Задача 11.1. При подвешивании грум на крючок динамометра установили, что сила притяжения груза к Земле равна 1.96 Н. Чему равна масса груза?
Для определения массы груза по известной силе притяжения, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона:
\[F = m \cdot g\]
Где: - \(F\) - сила притяжения (1.96 Ньютона в данной задаче). - \(m\) - масса груза (которую мы хотим найти). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Мы можем переписать формулу, чтобы найти массу груза:
\[m = \frac{F}{g}\]
Теперь, подставив известные значения, мы можем найти массу груза:
\[m = \frac{1.96 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с²}}\]
\[m = 0.2 \, \text{кг}\]
Итак, масса груза равна 0.2 килограмма.
Задача 11.2. Вычислите силу притяжении к Земле, действующую на человека массой 50 кг.
Сила притяжения, действующая на человека, можно вычислить, используя закон всемирного тяготения Ньютона:
Где: - \(F\) - сила притяжения, которую мы хотим найти. - \(m\) - масса человека (50 кг в данной задаче). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь мы можем вычислить силу притяжения:
\[F = 50 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\]
\[F = 490 \, \text{Н}\]
Сила притяжения, действующая на человека массой 50 кг, равна 490 Ньютонов.
Задача 11.3. Гиря стоит на столе. На нес действует сила тяжести 49 Н. Чему равна масса гири?
Чтобы найти массу гири, используем закон Ньютона \(F = m \cdot g\), где:
- \(F\) - сила тяжести, действующая на гирю (49 Ньютонов в данной задаче). - \(m\) - масса гири (которую мы хотим найти). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь, подставив известные значения, мы можем найти массу гири:
\[m = \frac{49 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с²}}\]
\[m = 5 \, \text{кг}\]
Итак, масса гири равна 5 килограммов.
Задача 11.4. Арбуз массой 10 кг лежит на столе. Чему равны вес арбуза и действующая на арбу» сила тяжести? К какому телу приложена сила тяжести?
В данной задаче нам дана масса арбуза, которая составляет 10 килограммов. Мы можем найти вес арбуза и силу тяжести, действующую на него, используя формулу \(F = m \cdot g\), где:
- \(F\) - сила тяжести (вес арбуза). - \(m\) - масса арбуза (10 кг). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь мы можем рассчитать вес арбуза:
\[F = 10 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\]
\[F = 98 \, \text{Н}\]
Итак, вес арбуза равен 98 Ньютонов.
Сила тяжести всегда направлена вниз и приложена к центру массы арбуза, то есть она действует на арбуз в направлении к Земле.
Задача 11.5. На земле стоит ведро массой 6 кг. Чему равны вес ведра и действующая на ведро сила тяжести? К какому телу приложена сила веса?
В данной задаче нам дана масса ведра, которая составляет 6 килограммов. Мы можем найти вес ведра и силу тяжести, действующую на него, используя формулу \(F = m \cdot g\), где:
- \(F\) - сила тяжести (вес ведра). - \(m\) - масса ведра (6 кг). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь мы можем рассчитать вес ведра:
\[F = 6 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\]
\[F = 58.8 \, \text{Н}\]
Итак, вес ведра равен 58.8 Ньютонов.
Сила тяжести всегда направлена вниз и приложена к центру массы ведра, то есть она действует на ведро в направлении к Земле.
1. Что такое сила тяжести?
Сила тяжести - это фундаментальная физическая сила, которая притягивает все массы друг к другу. В контексте Земли, это сила, которая притягивает все объекты к центру Земли.
2. На каком основании сделан вывод о том, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела?
Вывод о пропорциональности силы тяжести к массе тела был сделан на основе экспериментов и наблюдений. Исходя из закона всемирного тяготения, который был сформулирован Исааком Ньютоном, сила тяжести пропорциональна массе двух объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Этот закон объясняет, почему все объекты на Земле падают с одинаковым ускорением, независимо от их массы.
3. Какая сила называется весом тела?
Вес тела - это сила, с которой тело притягивается к поверхности планеты из-за силы тяжести. Вес измеряется в ньютонах (или фунтах) и зависит от массы тела и ускорения свободного падения на планете (на Земле приближенно равно 9,8 м/с²).
4. Чем отличается вес тела от силы тяжести?
Отличие веса тела от силы тяжести заключается в том, что сила тяжести - это физическая величина, которая притягивает объекты с массой друг к другу, в то время как вес тела - это мера этой силы на конкретной планете, например, на Земле. Вес тела зависит от массы объекта и ускорения свободного падения на данной планете, в то время как сила тяжести - это универсальная физическая сила, действующая везде во Вселенной.
Задача 11.6. Вычислите силу тяжести, действующую на воздушный шар массой 500 кг. неподвижно висящий в воздухе.
Сила тяжести, действующая на воздушный шар массой 500 килограммов, можно вычислить, используя формулу \(F = m \cdot g\), где:
- \(F\) - сила тяжести. - \(m\) - масса воздушного шара (500 кг). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь мы можем рассчитать силу тяжести:
\[F = 500 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\]
\[F = 4900 \, \text{Н}\]
Итак, сила тяжести, действующая на воздушный шар массой 500 кг, составляет 4900 Ньютонов.
Задача 11.7. Вычислите силу тяжести, действующую на человека массой 100 кг, плавающего в воде.
Сила тяжести, действующая на человека массой 100 килограммов, остаётся неизменной, но вода создаёт поддерживающую силу (плавучесть), которая компенсирует часть этой силы. Сила тяжести в воде можно вычислить так:
Где: - \(F\) - сила тяжести в воде. - \(m\) - масса человека (100 кг). - \(g\) - ускорение свободного падения на Земле (приближенно равно 9.8 м/с²).
Теперь мы можем рассчитать силу тяжести в воде:
\[F = 100 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\]
\[F = 980 \, \text{Н}\]
Итак, сила тяжести, действующая на человека массой 100 кг, плавающего в воде, равна 980 Ньютонов.