Задание №4 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
Верхний конец пружины с помощью нити прикрепим к неподвижной опоре, а к нижнему концу подвесим груз (см. рисунок). Под действием силы тяжести груз начинает двигаться вниз. Пружина при этом растягивается, сила упругости, действующая на груз, увеличивается до тех пор, пока не
(А)__________ силу тяжести.
Перережем нить, которая связывает пружину с опорой. Пружина и тело (Б)__________, при этом растяжение пружины уменьшается. Это означает, что груз не действует на подвес, т. е. вес груза равен (В)__________. Следовательно, груз находится в состоянии (Г)__________. Сила тяжести при этом никуда не исчезла и заставляет тело падать на Землю.
| Список слов и словосочетаний: | |
| 1) | невесомость |
| 2) | перегрузка |
| 3) | превысить |
| 4) | уравновесить |
| 5) | сила тяжести |
| 6) | нуль |
| 7) | свободно падают |
| 8) | равномерно двигаются |
Правильный ответ
4761
Пояснение
Решение.
Разберем физические процессы, описанные в задаче, шаг за шагом:
1. В первой части эксперимента груз висит на пружине неподвижно. На него действуют две силы: сила тяжести , направленная вниз, и сила упругости пружины , направленная вверх. Согласно первому закону Ньютона, если тело находится в покое, равнодействующая всех сил равна нулю. Это означает, что сила упругости должна полностью компенсировать, то есть уравновесить силу тяжести (А — 4).
2. Когда нить перерезают, опора исчезает. Теперь на систему «пружина — груз» действует только сила тяжести (сопротивлением воздуха пренебрегаем). В этом случае и пружина, и тело начинают падать с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения . Такое движение называется свободным падением, следовательно, пружина и тело свободно падают (Б — 7).
3. Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. В процессе свободного падения пружина (подвес) движется с тем же ускорением, что и груз. Пружина сжимается до своей естественной длины, и взаимодействие между грузом и пружиной прекращается. Так как груз перестает растягивать пружину, его вес становится равным нулю (В — 6).
4. Состояние, при котором вес тела равен нулю (отсутствует давление на опору или натяжение подвеса), в физике называется состоянием невесомости (Г — 1).
Таким образом, восстановим последовательность цифр:
А — 4 (уравновесить)
Б — 7 (свободно падают)
В — 6 (нуль)
Г — 1 (невесомость)
Ответ: 4761
Источник: ФИПИ