Задание №212

На какой из двух одинаковых по размерам брусков действует большая сила тяжести и во сколько раз (рис. 16)?

Решение
Сила тяжести прямо пропорционально массе этого тела.
$F_{тяж}=mg$;
m = ρV;
$F_{тяж}=ρVg$.
Т.к. объёмы брусков и ускорение свободного падения равны, то чем больше плотность тела, тем больше сила тяжести. Плотность алюминия ($ρ_{ал} = 2700 кг/м^{3}$) больше плотности парафина ($ρ_{п} = 900 кг/м^{3}$), значит на алюминиевый брусок действует сила тяжести в 3 раза ($\frac{2700кг/м^{3}}{900кг/м^{3}}$) большая, чем на парафиновый брусок.

Задание №213

Медный и деревянный шары имеют одинаковые массы. Сравните силы тяжести, действующие на них.

Решение

Сила тяжести зависит только от массы и ускорения свободного падения, поэтому если шары одинаковой массы, то силы тяжести, действующие на них, равны.
$F_{тяж}=mg$;

Задание №214

Чему равна сила тяжести, действующая на слона массой 2 т?

Решение

Дано:
m = 2 т.
Найти:
$F_{тяж}$ − ?
СИ:
m = 2000 кг.
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
g ≈10 Н/кг;
$F_{тяж} = 2000 * 10 = 20 000$ Н = 20 кН.
Ответ: 20 кН.

Задание №215

Сравните силы тяжести, действующие на гранитную плиту объёмом 1 $м^{3}$ и на автомобиль массой 1,5 т.

Решение

Дано:
$V_{пл} = 1 м^{3}$;
$m_{а} = 1,5$ т.
$ρ_{пл} = 2600 кг/м^{3}$;
Найти:
$F_{пл}$ ? $F_{а}$
СИ:
$m_{а} = 1500$ кг.
Решение:
F= mg;
m = ρV;
g ≈10 Н/кг;
$F_{пл} = ρVg = 2600 *1 * 10 = 26 000$ Н = 26 кН;
$F_{а} = 1500 * 10 = 15 000$ Н = 15 кН.
$F_{пл} > F_{а}$.
Ответ: Сила тяжести, действующая на гранитную плиту, больше силы тяжести, действующую на автомобиль.

Задание №216

Найдите силу тяжести, действующую на металлический брусок массой 30 кг.

Решение

Дано:
m = 30 кг.
Найти:
$F_{тяж}$ − ?
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
g ≈10 Н/кг;
$F_{тяж} = 30 * 10 = 300$ Н.
Ответ: 300 Н.

Задание №217

Чему примерно равна сила тяжести, действующая на мяч массой 0,5 кг?

Решение

Дано:
m = 0,5 кг.
Найти:
$F_{тяж}$ − ?
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
g ≈10 Н/кг;
$F_{тяж} = 0,5 * 10 = 5$ Н.
Ответ: 5 Н.

Задание №218

Рассчитайте массу ведра воды, на которое действует сила тяжести 90 Н.

Решение

Дано:
$F_{тяж}$ = 90 Н.
Найти:
m − ?
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
$m = \frac{F_{тяж}}{g}$
g ≈10 Н/кг;
$m = \frac{90}{10} = 9$ кг.
Ответ: 9 кг.

Задание №219

Канат выдерживает нагрузку 2500 Н. Разорвётся ли этот канат, если им удерживать груз массой 0,3 т?

Решение

Дано:
F = 2500 Н.
m = 0,3 т.
Найти:
F ? P
СИ:
m = 300 кг.
Решение:
P= mg;
g ≈10 Н/кг;
P = 300 * 10 = 3000 Н.
F < P, канат разорвется.
Ответ: Канат разорвется.

Задание №220

Какую примерно массу имеет тело, на которое действует сила тяжести 120 Н?

Решение

Дано:
$F_{тяж}$ = 120 Н.
Найти:
m − ?
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
$m = \frac{F_{тяж}}{g}$
g ≈10 Н/кг;
$m = \frac{120}{10} = 12$ кг.
Ответ: 12 кг.

Задание №221

Чему равна сила тяжести, действующая на 10 $дм^{3}$ керосина?

Решение

Дано:
V = 10 $дм^{3}$;
$ρ_{в} = 800 кг/м^{3}$.
Найти:
$F_{тяж}$ − ?
СИ:
V = 0,01 $м^{3}$;
Решение:
$F_{тяж} = mg$;
g ≈10 Н/кг;
m = ρV;
m = 800 * 0,01 = 8 кг;
$F_{тяж} = 8 * 10 = 80$ Н.
Ответ: 80 Н.

Задание №222

Мальчик приготовился к прыжку в воду (рис. 17). Под действием какой силы доска после прыжка мальчика выпрямляется? В каком случае доска может сломаться?
рис. 17

Решение

Под действием силы упругости доска после прыжка мальчика выпрямляется. Доска может сломаться, если импульс, переданный телом, будет больше силы упругости.

Задание №223

Как направлена сила упругости:
а) в момент удара мяча о пол;
б) в момент удара молота по наковальне;
в) в тросе, на котором висит груз;
г) в верёвке, которая удерживает вращающийся груз?
Сделайте поясняющие рисунки.

Решение

а) Сила упругости направлена вертикально вниз, т. к. она пытается вернуть мяч в первоначальное состояние после деформации.

Решение б
От наковальни сила упругости будет направлена вверх.

Решение в
Сила упругости направлена вертикально вверх.

Решение г
Сила упругости направлена вдоль верёвки, которая удерживает вращающийся груз.

Задание №224

В 1903 г. француз Гюстав Либо запатентовал конструкцию защитных ремней для пассажиров автомобилей и самолётов. На основе этого изобретения изготовлены современные ремни безопасности. Впервые они были применены на автомобилях компании «Вольво». Что (с точки зрения физических законов) обеспечивает безопасность пассажиров, пользующихся этими ремнями?

Решение

Сила упругости ремней удерживает людей в кресле при резком изменении скорости. При деформации ремня возникает сила упругости, направленная против деформации.