В каком из четырех направлений, обозначенных стрелками 1, 2, 3 и 4, возможно действие силы f на шарик, который катится

Алексеевна

42

Для понимания направления действия силы \(f\) на шарик, который катится по горизонтальной поверхности стола, нам необходимо учесть некоторые физические принципы.

Когда шарик катится по горизонтальной поверхности, на него действуют две основные силы: гравитационная сила \(F_g\) и сила трения \(F_f\). Гравитационная сила всегда направлена вертикально вниз, а сила трения направлена горизонтально против движения шарика.

Чтобы определить возможные направления силы \(f\), воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение.

Мы знаем, что шарик катится по горизонтальной поверхности стола без внешнего воздействия силы, поэтому сумма всех сил, действующих на шарик, должна быть равна нулю. Это значит, что сила трения \(F_f\) должна быть равна по абсолютной величине гравитационной силе \(F_g\), но направлена в противоположную сторону.

Таким образом, сила \(f\) должна быть направлена в сторону, противоположную силе трения \(F_f\).

Направление силы трения \(F_f\) зависит от направления движения шарика. Если шарик движется слева направо, как на рисунке, то сила трения \(F_f\) направлена влево. Следовательно, сила \(f\) должна быть направлена вправо, то есть в сторону со стрелкой 4.

Таким образом, действие силы \(f\) на шарик возможно только в направлении, обозначенном стрелкой 4 на рисунке 35.