Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Лёгкое
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7Лёгкое
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Среднее
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7Среднее
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м. При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
Задание №7
№7Сложное
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Масса ученика равна 40 кг. Чему равна сила, с которой этот ученик притягивает к себе Землю?

Правильный ответ

400

Пояснение

Решение.

Для решения этой задачи воспользуемся фундаментальными законами классической механики, а именно — законом всемирного тяготения и третьим законом Ньютона.

Дано:
$m = 40 \text{ кг}$
$g = 10 \text{ м/с}^2$ (ускорение свободного падения у поверхности Земли)
Найти: $F_{пр}$ — ?

Физические законы и формулы:
1. Согласно закону всемирного тяготения, любые два тела притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
2. Согласно третьему закону Ньютона, силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны: $F_{12} = F_{21}$ .
3. Сила, с которой Земля притягивает к себе ученика, называется силой тяжести и рассчитывается по формуле:
$F_{тяж} = m \cdot g$

Вывод и расчет:
Так как ученик притягивает Землю с такой же по модулю силой, с какой Земля притягивает ученика (по третьему закону Ньютона), искомая сила притяжения $F_{пр}$ равна силе тяжести, действующей на ученика:
$F_{пр} = F_{тяж} = m \cdot g$
Подставим числовые значения:
$F_{пр} = 40 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 400 \text{ Н}$

Проверка размерности: $[\text{кг} \cdot \text{м/с}^2] = [\text{Н}]$ . Полученная единица измерения соответствует силе.

Ответ: 400 Н

Источник: ФИПИ