Задание №3 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы ответить на вопрос задачи, разберем физические понятия, связанные с взаимодействием тел при движении.

1. Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес вследствие притяжения к Земле. В данном случае подвесом является пружина динамометра. Когда динамометр неподвижен, груз растягивает пружину силой, равной силе тяжести $F_{тяж} = mg$.

2. Свободное падение. Когда мы отпускаем динамометр вместе с грузом, система начинает падать под действием силы тяжести. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то и динамометр, и груз движутся с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения $g$.

3. Анализ взаимодействия. Поскольку оба тела (груз и динамометр) падают с одинаковым ускорением, они не давят друг на друга и не растягивают друг друга. Сила, с которой груз действует на пружину (вес тела), становится равной нулю: $P = m(g - a)$. Так как при свободном падении $a = g$, то $P = m(g - g) = 0$. Пружина возвращается в недеформированное состояние, и прибор показывает нулевое значение.

4. Определение состояния. Состояние, при котором вес тела равен нулю (тело не действует на опору или подвес), называется невесомостью. Это происходит всегда, когда тело движется только под действием силы тяжести.

Следовательно, описанное в задаче явление соответствует состоянию невесомости.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ