Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 2 № 313
i

Тело под­ве­ше­но на двух нитях и на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Угол между ни­тя­ми равен 90°, а силы на­тя­же­ния нитей равны 3 H и 4 H. Чему равна сила тя­же­сти, дей­ству­ю­щая на тело? (Ответ дайте в нью­то­нах.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Всего на тело дей­ству­ет три силы: сила тя­же­сти и силы на­тя­же­ния двух нитей. По­сколь­ку тело на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, рав­но­дей­ству­ю­щая всех трех сил долж­на рав­нять­ся нулю, а зна­чит, мо­дуль силы тя­же­сти равен:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 3Н пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 4Н пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =5Н.

Ответ: 5.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.2.3 Сила. Прин­цип су­пер­по­зи­ции сил
Гость 14.05.2012 17:33

в усло­вии на­пи­са­но,что нужно найти вес тела.

а в ре­ше­нии мо­дуль силы тя­же­сти.

Как вес может из­ме­рять­ся в Нью­то­нах.

В усло­вии ошиб­ка(

Алексей

Доб­рый день!

Вы пу­та­е­те по­ня­тия массы и веса. Весом тела на­зы­ва­ет­ся сила (а по­то­му вес из­ме­ря­ет­ся в Нью­то­нах), с ко­то­рой тело давит на опору или рас­тя­ги­ва­ет под­вес. Как сле­ду­ет из опре­де­ле­ния, эта сила при­ло­же­на даже не к телу, а к опоре. Не­ве­со­мость  —   это со­сто­я­ние, когда у тела про­па­да­ет не масса, а вес, то есть тело пе­ре­ста­ет да­вить на дру­гие тела.

Со­гла­сен, в ре­ше­нии была до­пу­ще­на не­ко­то­рая воль­ность в опре­де­ле­ни­ях, сей­час она по­прав­ле­на.

Гость 26.06.2012 21:20

По­ня­тие "вес тела" вве­ден в учеб­ную фи­зи­ку край­не не­удач­но. Если в бы­то­вом по­ня­тии вес обо­зна­ча­ет массу то в школь­ной фи­зи­ке, как вы пра­виль­но за­ме­ти­ли весом тела на­зы­ва­ет­ся сила (а по­то­му вес из­ме­ря­ет­ся в Нью­то­нах), с ко­то­рой тело давит на опору или рас­тя­ги­ва­ет под­вес. За­ме­тим, что речь идет об одной опоре и об одной нити. Если опор или нитей не­сколь­ко не­сколь­ко, по­ня­тие веса ис­че­за­ет.

При­во­жу при­мер. Пусть в жид­ко­сти на нити под­ве­ше­но тело. Оно рас­тя­ги­ва­ет нить и давит на жид­кость с силой рав­ной минус сила Ар­хи­ме­да. По­че­му же, го­во­ря о весе тела в жид­ко­сти, мы не скла­ды­ва­ем эти силы, как Вы де­ла­е­те в своем ре­ше­нии?

Ан­дрей!

Я за­ре­ги­стри­ро­вал­ся на Вашем сайте, но не за­ме­тил, что же из­ме­ни­лось в нашем об­ще­нии. Прошу из­ви­нить мою ту­пость, но я, бу­дучи че­ло­ве­ком ста­рым, не­до­ста­точ­но сво­бод­но ори­ен­ти­ру­юсь на сайте.

Алексей

Доб­рый день!

 

Дей­стви­тель­но, по­ня­тие веса тела весь­ма рас­плыв­ча­то, когда тело имеет не­сколь­ко опор. Обыч­но вес в этом слу­чае опре­де­ля­ют как сумму вза­и­мо­дей­ствий со всеми опо­ра­ми. При этом воз­дей­ствие на га­зо­об­раз­ные и жид­кие среды, как пра­ви­ло, ис­клю­ча­ет­ся. Это как раз под­па­да­ет под опи­сан­ный Вами при­мер, с под­ве­шен­ным в воде гру­зи­ком.

 

Здесь сразу вспо­ми­на­ет­ся дет­ская за­дач­ка: "Что весит боль­ше: ки­ло­грамм пуха или ки­ло­грамм свин­ца?" Если ре­шать эту за­да­чу по-чест­но­му, то нужно не­со­мнен­но учи­ты­вать силу Ар­хи­ме­да. А под весом ско­рее всего мы будем по­ни­мать то, что нам будут по­ка­зы­вать весы, то есть силу, с ко­то­рой пух и сви­нец давят, ска­жем, на чашку весов. То есть здесь сила вза­и­мо­дей­ствие с воз­ду­хом как бы из по­ня­тия веса ис­клю­ча­ет­ся.

 

С дру­гой сто­ро­ны, если счи­тать, что мы от­ка­ча­ли весь воз­дух и кла­дем на весы тело, к ко­то­ро­му при­вя­за­на ве­ре­воч­ка. То сила тя­же­сти будет урав­но­ве­ши­вать­ся сум­мой силы ре­ак­ции опоры и силой на­тя­же­ния нити. Если мы по­ни­ма­ем вес как силу дей­ствия на опоры, пре­пят­ству­ю­щие па­де­нию, то вес тут будет равен этой сумме силы рас­тя­же­ния нити и силы дав­ле­ния на чашку весов, то есть сов­па­дать по ве­ли­чи­не с силой тя­же­сти. Опять воз­ни­ка­ет во­прос: чем нитка лучше или хуже силы Ар­хи­ме­да?

 

В целом тут можно до­го­во­рить­ся до того, что по­ня­тие веса имеет смысл толь­ко в пу­стом про­стран­стве, где есть толь­ко одна опора и тело. Как тут быть, это во­прос тер­ми­но­ло­гии, ко­то­рая, к со­жа­ле­нию, у каж­до­го здесь своя, по­сколь­ку не столь уж это и важ­ный во­прос :) И если силой Ар­хи­ме­да в воз­ду­хе во всех обыч­ных слу­ча­ях можно пре­не­бречь, а зна­чит, на ве­ли­чи­ну веса она особо по­вли­ять не может, то для тела в жид­ко­сти это уже кри­тич­но.

 

Если уж быть со­всем чест­ным, то раз­де­ле­ние сил на виды весь­ма услов­но. Пред­ста­вим себе ящик, ко­то­рый тащат по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Обыч­но го­во­рят, что на ящик дей­ству­ют две силы со сто­ро­ны по­верх­но­сти: сила ре­ак­ции опоры, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но, и сила тре­ния, на­прав­лен­ная го­ри­зон­таль­но. Но ведь это две силы, дей­ству­ю­щие между од­ни­ми и теми же те­ла­ми, по­че­му же мы про­сто не ри­су­ем одну силу, яв­ля­ю­щу­ю­ся их век­тор­ной сум­мой (так, кста­ти, ино­гда и де­ла­ет­ся). Тут, это, на­вер­ное, во­прос удоб­ства :)

 

Так что я не­мно­го в за­ме­ша­тель­стве, что де­лать с дан­ной кон­крет­ной за­да­чей. Проще всего, на­вер­ное, пе­ре­фор­му­ли­ро­вать ее и за­да­вать во­прос про ве­ли­чи­ну силы тя­же­сти.

 

Не пе­ре­жи­вай­те, все в по­ряд­ке. При ре­ги­стра­ции Вы долж­ны были ука­зать e-mail. Если те­перь зайти на сайт под своим ак­ка­ун­том, то при по­пыт­ке оста­вить ком­мен­та­рий в окне "Ваш e-mail" дол­жен сразу по­яв­лять­ся тот самый адрес. После этого си­сте­ма будет ав­то­ма­ти­че­ски под­пи­сы­вать Ваши со­об­ще­ния.