Задание №5 — Третий закон Ньютона

Решение:

Дано: $m=10$ кг, $F=120$ Н, $g=10$ м/с$^2$. Сила тяжести $mg=10\cdot10=100$ Н.

По второму закону Ньютона в проекции на вертикальную ось (вверх) равнодействующая равна $F_\text{р}=F-mg=120-100=20$ Н и направлена вверх, а ускорение $a=\dfrac{F_\text{р}}{m}=\dfrac{20}{10}=2$ м/с$^2$.

По третьему закону Ньютона гиря действует на руку с силой, равной по модулю силе руки, то есть 120 Н, и направленной вниз; это и есть вес гири при подъёме с ускорением: $P=m(g+a)=10\cdot(10+2)=120$ Н, приложен он к руке и направлен вниз.

Проверяем утверждения:

1) верно: $90$ Н $\lt mg=100$ Н, поднять гирю такой силой нельзя;
2) неверно: гиря действует на руку с силой 120 Н, а не 100 Н;
3) неверно: вес равен 120 Н, но направлен вниз, а не вверх;
4) верно: $F_\text{р}=20$ Н, направлена вверх;
5) верно: $a=2$ м/с$^2$.

Ответ: 145