№128 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
Решение #4ИИ
Варианты решения:
а) Шарик лежит на горизонтальном столе:
– сила тяжести направлена вертикально вниз;
– сила реакции опоры направлена вертикально вверх.
Эти силы равны по модулю и уравновешивают друг друга, поэтому шарик остаётся в покое.
б) Рука толкает шарик:
– продолжают действовать сила тяжести и реакция опоры;
– со стороны руки действует сила, направленная в сторону толчка;
– сила трения направлена против начинающегося движения.
Если сила руки больше силы сопротивления, равнодействующая направлена вперёд, и скорость шарика увеличивается.
в) Шарик катится по столу:
– вниз действует сила тяжести, вверх — реакция опоры;
– против движения действуют трение качения и сопротивление воздуха.
После прекращения толчка силы сопротивления постепенно уменьшают скорость шарика.
г) Шарик летит со стола:
– реакция опоры и сила трения уже не действуют, так как шарик не касается стола;
– вниз действует сила тяжести;
– против скорости направлено сопротивление воздуха.
Под действием силы тяжести траектория шарика искривляется вниз.
Таким образом, сила тяжести действует во всех случаях, реакция опоры — только при соприкосновении со столом, сила руки — лишь во время толчка, а после схода со стола основной силой является сила тяжести.
– сила тяжести направлена вертикально вниз;
– сила реакции опоры направлена вертикально вверх.
Эти силы равны по модулю и уравновешивают друг друга, поэтому шарик остаётся в покое.
б) Рука толкает шарик:
– продолжают действовать сила тяжести и реакция опоры;
– со стороны руки действует сила, направленная в сторону толчка;
– сила трения направлена против начинающегося движения.
Если сила руки больше силы сопротивления, равнодействующая направлена вперёд, и скорость шарика увеличивается.
в) Шарик катится по столу:
– вниз действует сила тяжести, вверх — реакция опоры;
– против движения действуют трение качения и сопротивление воздуха.
После прекращения толчка силы сопротивления постепенно уменьшают скорость шарика.
г) Шарик летит со стола:
– реакция опоры и сила трения уже не действуют, так как шарик не касается стола;
– вниз действует сила тяжести;
– против скорости направлено сопротивление воздуха.
Под действием силы тяжести траектория шарика искривляется вниз.
Таким образом, сила тяжести действует во всех случаях, реакция опоры — только при соприкосновении со столом, сила руки — лишь во время толчка, а после схода со стола основной силой является сила тяжести.
Сравним ситуации по наличию контакта шарика с другими телами.
1. Силы, возникающие при контакте
– Воздействие руки существует только во время толчка. Оно сообщает шарику ускорение в направлении толчка.
– Реакция стола действует в случаях а), б) и в), пока шарик находится на столе. Она направлена вверх.
– Трение появляется при соприкосновении со столом и препятствует движению шарика относительно поверхности.
2. Сила тяжести
Во всех четырёх случаях Земля притягивает шарик вертикально вниз. Пока шарик покоится или движется по горизонтальному столу, сила тяжести уравновешивается реакцией опоры по вертикали. После вылета со стола такого уравновешивания нет.
3. Равнодействующая сил в каждом случае
а) У неподвижного шарика сила тяжести и реакция стола противоположны и равны. Равнодействующая равна нулю.
б) При толчке к этим двум силам добавляется сила руки. Если она превышает силу трения, шарик разгоняется.
в) После прекращения толчка сила руки исчезает. Сила тяжести и реакция опоры компенсируют друг друга, а трение качения и сопротивление воздуха замедляют шарик.
г) В полёте контакта со столом нет, поэтому исчезают реакция опоры и трение о стол. Шарик движется под действием силы тяжести и сопротивления воздуха; его скорость приобретает всё большую составляющую, направленную вниз.
1. Силы, возникающие при контакте
– Воздействие руки существует только во время толчка. Оно сообщает шарику ускорение в направлении толчка.
– Реакция стола действует в случаях а), б) и в), пока шарик находится на столе. Она направлена вверх.
– Трение появляется при соприкосновении со столом и препятствует движению шарика относительно поверхности.
2. Сила тяжести
Во всех четырёх случаях Земля притягивает шарик вертикально вниз. Пока шарик покоится или движется по горизонтальному столу, сила тяжести уравновешивается реакцией опоры по вертикали. После вылета со стола такого уравновешивания нет.
3. Равнодействующая сил в каждом случае
а) У неподвижного шарика сила тяжести и реакция стола противоположны и равны. Равнодействующая равна нулю.
б) При толчке к этим двум силам добавляется сила руки. Если она превышает силу трения, шарик разгоняется.
в) После прекращения толчка сила руки исчезает. Сила тяжести и реакция опоры компенсируют друг друга, а трение качения и сопротивление воздуха замедляют шарик.
г) В полёте контакта со столом нет, поэтому исчезают реакция опоры и трение о стол. Шарик движется под действием силы тяжести и сопротивления воздуха; его скорость приобретает всё большую составляющую, направленную вниз.
а) Покой: вес шарика создаёт направленная вниз сила тяжести, а стол действует вверх силой реакции опоры. Их равнодействующая равна нулю.
б) Толчок: кроме силы тяжести и реакции стола, появляется сила руки. Она направлена вперёд и, преодолевая трение, разгоняет шарик.
в) Качение: сила руки уже отсутствует. По вертикали силы уравновешены, а трение качения и сопротивление воздуха тормозят шарик.
г) Полёт: шарик теряет контакт со столом, поэтому исчезают реакция опоры и трение о стол. Остаются сила тяжести, направленная вниз, и сопротивление воздуха.
Итак, сила тяжести действует постоянно; реакция опоры — только на столе; сила руки — лишь при толчке.
б) Толчок: кроме силы тяжести и реакции стола, появляется сила руки. Она направлена вперёд и, преодолевая трение, разгоняет шарик.
в) Качение: сила руки уже отсутствует. По вертикали силы уравновешены, а трение качения и сопротивление воздуха тормозят шарик.
г) Полёт: шарик теряет контакт со столом, поэтому исчезают реакция опоры и трение о стол. Остаются сила тяжести, направленная вниз, и сопротивление воздуха.
Итак, сила тяжести действует постоянно; реакция опоры — только на столе; сила руки — лишь при толчке.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Указать и сравнить силы, действующие на шарик в следующих случаях: а) шарик лежит на горизонтальном столе; б) шарик получает толчок от руки; в) шарик катится по столу; г) шарик летит со стола.
