Вопрос: На каком рисунке правильно указаны все силы, действующие на движущийся ящик?
Выбери верный вариант ответа.
Решение:
Рассмотрим силы, которые действуют на ящик, движущийся по горизонтальной поверхности:
- Сила тяжести (\(mg\)): Эта сила всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли. Она действует на любой объект, имеющий массу.
- Сила нормальной реакции опоры (\(\vec{N}\)): Эта сила возникает при контакте тела с поверхностью и направлена перпендикулярно этой поверхности. В данном случае, поскольку ящик лежит на горизонтальной поверхности, сила \(\vec{N}\) направлена вертикально вверх.
- Приложенная сила (\(\vec{F}\)): Это внешняя сила, которая заставляет ящик двигаться. На рисунках она показана направленной горизонтально вправо.
- Сила трения (\(\vec{F}_{тр}\)): Эта сила возникает при движении (или попытке движения) одного тела по поверхности другого и всегда направлена против направления относительного движения. Поскольку ящик движется вправо (под действием силы \(\vec{F}\)), сила трения должна быть направлена горизонтально влево.
Теперь проанализируем каждый рисунок:
- Рисунок 1:
- Сила тяжести (\(mg\)) направлена вниз – правильно.
- Сила нормальной реакции опоры (\(\vec{N}\)) направлена вверх – правильно.
- Приложенная сила (\(\vec{F}\)) направлена вправо – правильно.
- Сила трения (\(\vec{F}_{тр}\)) направлена влево – правильно, так как ящик движется вправо.
- Все силы указаны и направлены верно.
- Рисунок 2:
- Сила тяжести (\(mg\)) направлена вниз – правильно.
- Сила нормальной реакции опоры (\(\vec{N}\)) направлена вверх – правильно.
- Приложенная сила (\(\vec{F}\)) направлена вправо – правильно.
- На этом рисунке отсутствует сила трения. Поскольку ящик движется, между ним и поверхностью обязательно возникает сила трения, направленная против движения. Поэтому этот рисунок неверен.
- Рисунок 3:
- Сила тяжести (\(mg\)) отсутствует. Это неверно, так как ящик имеет массу и на него действует сила тяжести.
- Сила нормальной реакции опоры (\(\vec{N}\)) направлена вверх – правильно.
- Приложенная сила (\(\vec{F}\)) направлена вправо – правильно.
- Сила трения (\(\vec{F}_{тр}\)) отсутствует. Это также неверно, так как ящик движется.
- Этот рисунок неверен.
Таким образом, только на рисунке 1 правильно указаны все силы, действующие на движущийся ящик.
Правильный вариант ответа:
1