Поверните ладони и прижмите теннисный мяч, чтобы он оставался неподвижным относительно Земли. Создайте схему
Поверните ладони и прижмите теннисный мяч, чтобы он оставался неподвижным относительно Земли. Создайте схему эксперимента, показывающую направления деформирующих сил и силы упругости.
Lazernyy_Reyndzher 34
Чтобы выполнить эту задачу, мы можем воспользоваться третьим законом Ньютона. Этот закон гласит, что если одно тело действует на другое с силой, то другое тело будет действовать на первое с равной по модулю, но противоположной по направлению силой.1. Давайте представим, что у нас есть школьник, который держит теннисный мяч в своей ладони. Когда мяч прижат к ладони, действуют две силы: сила тяжести направлена вниз, а сила упругости направлена вверх.
2. Сила тяжести возникает из-за притяжения Земли к мячу. Она направлена вниз и равна \(m \cdot g\), где \(m\) - масса мяча, а \(g\) - ускорение свободного падения.
3. Сила упругости возникает из-за деформации мяча. Когда мы прижимаем мяч к ладони, он сжимается и пружинит, возвращаясь в свое исходное состояние. Сила упругости направлена вверх и равна по модулю силе тяжести.
4. Чтобы мяч оставался неподвижным относительно Земли, сила тяжести должна быть равна по модулю, но противоположна по направлению силе упругости. То есть \(m \cdot g = F_{упр}\).
Схема эксперимента:
^
|
|
Ф |
<--[ дошкольник ]-------------------------------------------
F --[мяч]--------------------------------------------------
Ф - фиктивная сила, равная по модулю силе тяжести мяча \(m \cdot g\), направленная вверх.
F - сила упругости, направленная вниз.
Таким образом, чтобы мяч оставался неподвижным относительно Земли, необходимо приложить силу упругости, равную массе мяча, умноженную на ускорение свободного падения \(m \cdot g\). Это можно сделать, прижимая мяч к ладони соответствующей силой.