§17. Графічне зображення сил. Додавання сил

ГДЗ Фізика 7 клас Максимович

Поміркуйте і дайте відповідь

Якою буде рівнодійна сил, якщо на тіло вздовж однієї прямої будуть діяти дві протилежно напрямлені сили, однакові за значенням?

Якщо на тіло вздовж однієї прямої будуть діяти дві протилежно напрямлені сили, однакові за значенням, то їх рівнодійна буде дорівнювати нулю.

1. До тіла, що рухається, прикладені дві сили 40 Н і 60 Н, напрямлені вздовж однієї прямої. Яким може бути значення рівнодійної цих сил? Розгляньте всі можливі випадки. Зобразіть сили графічно. Масштаб оберіть самостійно.

Коли до тіла прикладені дві сили, 40 Н і 60 Н, напрямлені вздовж однієї прямої, можливі два основні випадки, які визначають значення рівнодійної сили:

Сили діють в одному напрямку:

У цьому випадку рівнодійна сила дорівнює сумі обох сил. Отже, рівнодійна сила буде:

R = 40 \, \text{Н} + 60 \, \text{Н} = 100 \, \text{Н}

Напрямок рівнодійної збігається з напрямком дії обох сил.

Сили діють у протилежних напрямках:

Тут рівнодійна сила дорівнює різниці між більшою та меншою силою. Отже, рівнодійна сила буде:

R = 60 \, \text{Н} - 40 \, \text{Н} = 20 \, \text{Н}

Напрямок рівнодійної збігається з напрямком більшої за величиною сили.

     40 Н
|---------->
     60 Н
|-------------->
    R = 100 Н
|--------------------------->

     40 Н
<-------|
              60 Н
        |-------------->
         R = 20 Н
        |---->

2. Рівнодійна трьох сил, що діють на тіло вздовж однієї прямої, дорівнює 150 Н. Яке значення може мати третя сила, якщо дві з них мають значення 50 Н і 70 Н відповідно? Виконайте відповідні схематичні рисунки в зошиті.

Дано:
 $F_{\text{рівн}} = 150 \, \text{Н}$ 
 $F_1 = 50 \, \text{Н}$ 
 $F_2 = 70 \, \text{Н}$ 
 $F_3 -?$ 
Розв’язання:
Варіант 1: Усі сили напрямлені в один бік Рівняння:
 $R = F_1 + F_2 + F_3$ 
 $150 = 50 + 70 + F_3$ 
 $F_3 = 150 - 50 - 70 = 30 \, \text{Н}$ 
Варіант 2: Дві сили в один бік, третя - в протилежни:
 $R = -F_1 - F_2 + F_3$ 
 $150 = - 50 - 70 - F_3$ 
 $F_3 = 50 + 70 + 150 = 270 \, \text{Н}$ Відповідь: 30 Н, 270 Н

Щодо схематичних рисунків, ви можете зобразити їх у зошиті наступним чином:

Для варіанту 1:

----→------→---→   ←--------------
F1      F2   F3          R

Для варіанту 2:

←----←------
F1      F2
------------------------→ ←--------------
        F3                       R