Задание №5 — Третий закон Ньютона

Решение:

Дано: $m = 10\ \text{кг}$, $F = 120\ \text{Н}$ (вертикально вверх), $g = 10\ \text{м/с}^2$.

На гирю действуют сила руки $F$ (вверх) и сила тяжести $mg = 100\ \text{Н}$ (вниз). По второму закону Ньютона в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

$$ma = F - mg = 120 - 100 = 20\ \text{Н},\qquad a = \frac{20}{10} = 2\ \text{м/с}^2.$$

1) Вес — это сила, с которой гиря действует на руку; по третьему закону Ньютона она равна по модулю $120\ \text{Н}$, но направлена вниз, а не вверх. Неверно.

2) По третьему закону Ньютона гиря действует на руку с силой $120\ \text{Н}$, а не $100\ \text{Н}$. Неверно.

3) Равнодействующая равна $20\ \text{Н}$, а не $240\ \text{Н}$. Неверно.

4) $a = 2\ \text{м/с}^2$. Верно.

5) При $F = 90\ \text{Н} \lt mg = 100\ \text{Н}$ равнодействующая направлена вниз, поэтому поднять покоящуюся гирю не удастся. Верно.

Ответ: 45