Сложение двух сил, направленных по одной прямой 7 класс 31 параграф - Задачник Пёрышкин

В большинстве случаев, с которыми мы встречаемся в жизни, на тело  действует не одна, а сразу несколько сил. Так, например, на парашютиста,  спускающегося на землю, действуют сила тяжести и сила сопротивления  воздуха. На тело, висящее на пружине, действуют две силы: сила тяжести и  сила упругости пружины.  

В каждом подобном случае можно заменить несколько сил, в действительности приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию этим силам.  

• Сила, которая производит на тело такое же действие, как  несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих  сил.

R = 0.  
2. Какую силу называют равнодействующей нескольких сил?  
3. Опишите опыт, в котором определяют равнодействующую двух сил,  направленных по одной прямой в одну сторону. Чему равна эта  равнодействующая?  
4. Чему равна равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны?  
5. Как будет двигаться тело под действием двух равных противоположно направленных сил?  
2. В игре по перетягиванию каната участвуют четыре человека. Два из  них тянут канат в одну сторону с силами 330 Н и 380 Н, два — в  противоположную сторону с силами 300 Н и 400 Н. В каком направлении  будет двигаться канат и чему равна равнодействующая этих сил? Сделайте  чертёж.
3. Человек спускается на парашюте, двигаясь равномерно. Сила тяжести  парашютиста вместе с парашютом 700 Н. Чему равна сила сопротивления  воздуха?  

Найдём равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону. Для этого обратимся к опыту (рис. 77).

 

К пружине один под другим подвесим два груза массой 102 и 204 г,  т. е. весом 1 и 2 Н (рис. 77, а). Отметим длину, на которую растянулась  пружина. Снимем эти грузы, заменим одним грузом, который растягивает  пружину на такую же длину (рис. 77, б). Вес этого груза оказывается  равным 3 Н.  

Из опыта следует, что: равнодействующая сил, направленных по  одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а её модуль  равен сумме модулей составляющих сил.  

На рисунке 78 равнодействующая сил, действующих на тело, обозначена буквой R, а слагаемые силы — буквами F₁ и F₂. В этом случае  

 

Выясним теперь, как найти равнодействующую двух сил, действующих  на тело по одной прямой в разные стороны. Тело — столик динамометра.  Поставим на столик гирю весом 5 Н, т. е. подействуем на него силой 5 Н,  направленной вниз (рис. 79, а). Привяжем к столику нить и подействуем на  него с силой, равной 2 Н (рис. 79, б), направленной вверх. Тогда  динамометр покажет силу 3 Н. Эта сила есть равнодействующая двух сил: 5 Н  и 2 Н.  

Итак, равнодействующая двух сил, направленных по одной  прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю  силы, а её модуль равен разности модулей составляющих сил (рис. 80):  

 

Если к телу приложены две равные и направленные противоположно  силы, то равнодействующая этих сил равна нулю. Например, если в нашем  опыте за конец нити потянуть силой 5 Н, то стрелка динамометра  установится на нулевом делении. Равнодействующая двух сил в этом случае  равна нулю:  

Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил  будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно.  

Например, в покое находятся тела, изображённые на рисунке 77, так  как равнодействующая сил тяжести и упругости, действующих на грузы,  равна нулю.  

Вопросы

1. Приведите примеры действия на тело нескольких сил.  

Упражнение 12

1. Человек, масса которого 70 кг, держит на плечах ящик массой 20 кг. С какой силой человек давит на землю?