7 класс 1. Чему равна масса камня, если его вес составляет 50 Н? 2. На тело действуют две силы, 50 Н и

  • 57
7 класс 1. Чему равна масса камня, если его вес составляет 50 Н? 2. На тело действуют две силы, 50 Н и 100 Н, направленные вдоль одной прямой. Какова равнодействующая этих сил? Рассмотрите все возможные варианты и изобразите силы в масштабе, где 1 клетка соответствует 10 Н. 3. При сжатии пружины на 2,5 см появилась сила 140 Н. Какая сила возникнет при сжатии пружины на 2,1 см? 4. Определите силу тяжести, действующую на стальное тело размерами 30 см х 15 см х 5 см (плотность стали 7800 кг/м³). 5. Какую силу необходимо затратить для сдвига шкафа массой 70 кг, если коэффициент трения равен 0,3?
Добрый_Дракон_5169
55
1. Чтобы определить массу камня, используем формулу связи между массой \(m\) и весом \(F\):

\[m = \frac{F}{g}\]

где \(g\) - ускорение свободного падения, принято \(9,8 \ м/с^2\).

Подставляем известные данные в формулу:

\[m = \frac{50 \ Н}{9,8 \ м/с^2} = 5,1 \ кг\]

Таким образом, масса камня равна 5,1 кг.

2. Равнодействующая сил является векторной суммой всех действующих сил. В данном случае, у нас есть две силы, направленные вдоль одной прямой - 50 Н и 100 Н.

Чтобы найти равнодействующую этих сил, складываем их векторы:

\[50 \ Н + 100 \ Н = 150 \ Н\]

Таким образом, равнодействующая сил составляет 150 Н.

Для изображения сил в масштабе, где 1 клетка соответствует 10 Н, нам нужно разделить значение каждой силы на 10:

Таким образом, первая сила будет иметь длину 5 клеток, а вторая сила - 10 клеток. Можно нарисовать два отрезка, представляющих силы, на одной прямой и затем отложить их от начала координат.

3. Для решения этой задачи используем закон Гука для пружин, который связывает силу, сжимающую или растягивающую пружину, с ее удлинением:

\[F = k \cdot x\]

где \(F\) - сила, \(k\) - коэффициент упругости пружины, \(x\) - удлинение пружины.

Нам дано, что при сжатии пружины на 2,5 см (ведь удлинение в данном случае отрицательное) появляется сила 140 Н, поэтому:

\[140 \ Н = k \cdot (-2,5/100 \ м)\]

Теперь мы можем найти коэффициент упругости:

\[k = \frac{140 \ Н}{(-2,5/100 \ м)} = -5600 \ Н/м\]

Используя полученное значение \(k\), найдем силу при сжатии пружины на 2,1 см:

\[F = -5600 \ Н/м \cdot (-2,1/100 \ м) = 117,6 \ Н\]

Таким образом, при сжатии пружины на 2,1 см сила составит 117,6 Н.

4. Чтобы найти силу тяжести, действующую на стальное тело, используем формулу:

\[F = m \cdot g\]

где \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения.

Нам даны размеры тела: 30 см х 15 см х 5 см. Для расчета массы используем формулу:

\[V = l \cdot w \cdot h\]

где \(V\) - объем тела, \(l\) - длина, \(w\) - ширина, \(h\) - высота.

Подставляем известные данные:

\[V = 30 \ см \cdot 15 \ см \cdot 5 \ см = 2250 \ см^3\]

Теперь переведем объем в метры кубические (м³), разделив на 1 000 000:

\[V = 2250 \ см^3 \div 1 000 000 = 0,00225 \ м^3\]

Массу тела найдем, умножив его объем на плотность стали:

\[m = V \cdot \rho\]

где \(\rho\) - плотность стали, равная 7800 кг/м³.

\[m = 0,00225 \ м^3 \cdot 7800 \ кг/м^3 = 17,55 \ кг\]

Теперь мы можем рассчитать силу тяжести:

\[F = 17,55 \ кг \cdot 9,8 \ м/с^2 = 171,69 \ Н\]

Таким образом, сила тяжести, действующая на стальное тело, составляет 171,69 Н.

5. Чтобы определить необходимую силу для сдвига шкафа, используем формулу:

\[F_{\text{необходимая}} = \mu \cdot F_{\text{вес}}\]

где \(\mu\) - коэффициент трения, \(F_{\text{вес}}\) - вес шкафа.

Нам дано, что масса шкафа составляет 70 кг. Чтобы найти вес, умножаем массу на ускорение свободного падения \(g\):

\[F_{\text{вес}} = m \cdot g\]
\[F_{\text{вес}} = 70 \ кг \cdot 9,8 \ м/с^2 = 686 \ Н\]

Теперь можем найти необходимую силу:

\[F_{\text{необходимая}} = 0,3 \cdot 686 \ Н = 205,8 \ Н\]

Таким образом, необходимая сила для сдвига шкафа равна 205,8 Н.