Question

Мальчик поднимает вверх гирю массой 10 кг, действуя на неё постоянной силой 120 Н, направленной вертикально вверх. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Равнодействующая сил, действующих на гирю, равна 120 Н и направлена вертикально вверх.
2) Сила, с которой гиря действует на мальчика, равна 120 Н и направлена вертикально вниз.
3) Вес гири равен 100 Н.
4) Если мальчик приложит к гире силу 102 Н, направленную вертикально вверх, он сможет её поднять.
5) Ускорение гири равно 2 м/с².

Accepted Answer

245

Answer

Дано: $m = 10$ кг, $F = 120$ Н (направлена вверх), $g = 10$ м/с².

Идея решения: применить второй закон Ньютона и третий закон Ньютона для анализа каждого утверждения.

Вес гири:
$$P = mg = 10 \cdot 10 = 100 	ext{ Н}$$

Утверждение 3 верно.

Равнодействующая сил на гирю:
$$F_{	ext{равн}} = F - P = 120 - 100 = 20 	ext{ Н}$$

Равнодействующая направлена вверх и равна 20 Н, а не 120 Н. Утверждение 1 неверно.

Ускорение гири по второму закону Ньютона:
$$a = \frac{F_{	ext{равн}}}{m} = \frac{20}{10} = 2 	ext{ м/с}^2$$

Утверждение 5 верно.

По третьему закону Ньютона гиря действует на мальчика с силой, равной по модулю приложенной силе 120 Н, но направленной вниз. Утверждение 2 верно.

Для поднятия гири необходимо, чтобы приложенная сила превышала вес:
$$F > P = 100 	ext{ Н}$$

При $F = 102$ Н условие выполнено, гиря поднимется. Утверждение 4 верно.

Задание №5Колебания и волныЕГЭ по физике