Фізика 7 клас збірник задач - 2016

ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

13. Сили в механіці

Це перший важливий крок на шляху до нашої мети.

Рафаель Сабатіні

Приклад розв'язування задані

Два чоловіки тягнуть вантаж, прикладаючи горизонтальні сили F1 = 100 Н і F2 = 200 Н, напрямлені вздовж однієї прямої. Яким може бути модуль рівнодійної R цих сил? Чому дорівнює сила тертя, що діє на вантаж, якщо він не зрушується з місця? Розгляньте всі можливі випадки й зобразіть на рисунку всі горизонтальні сили, що діють на вантаж.

Розв’язання

Якщо обидві сили напрямлені однаково, то їхня рівнодійна R = F1 + F2 = 300 Н, сила тертя спокою дорівнює 300 Н і напрямлена протилежно силам F1 і F2 (див. рис. а), якщо сили напрямлені протилежно, то їхня рівнодійна R = F2 – F1 = 100 Н, сила тертя спокою дорівнює 100 Н і напрямлена в бік меншої сили (див. рис. б).

Усна розминка

13.1. Назвіть ознаки, за якими можна визначити, що на дане тіло подіяла сила.

13.2. Як знайти рівнодійну двох сил, напрямлених уздовж однієї прямої в одну сторону?

13.3. Як знайти рівнодійну двох сил, напрямлених уздовж однієї прямої в протилежні сторони?

13.4. Чи може рівнодійна двох однакових за модулем сил дорівнювати нулю? Наведіть приклади.

13.5. Що можна сказати про швидкість тіла, якщо рівнодійна прикладених до нього сил дорівнює нулю?

13.6. М’яч після удару футболіста летить вертикально вгору (див. Малюнок). Укажіть, із якими тілами він взаємодіє: а) в момент удару; б) під час польоту вгору; в) під час польоту вниз; г) при ударі об землю.

Перший рівень

13.7. Узявши масштаб 1 см — 20 Н, зобразіть графічно силу 100 Н, прикладену до тіла й напрямлену на південь.

13.8. Узявши масштаб 1 см — 30 Н, зобразіть графічно силу 180 Н, прикладену до тіла й напрямлену на північ.

13.9. На тіло діють три сили, напрямлені вздовж однієї прямої. Модулі цих сил дорівнюють відповідно 1 Н, 2 Н і 3 Н. Чи можуть ці сили врівноважити одна одну? Якою може бути рівнодійна цих сил за модулем?

13.10. На тіло діють дві вертикальні сили — 20 Н і 30 Н. Зобразіть ці сили. Скільки варіантів рисунка ви можете виконати? Чому дорівнює рівнодійна цих сил?

13.11. На тіло в горизонтальному напрямку діють дві сили — 10 Н і 30 Н. Зобразіть ці сили. Скільки варіантів рисунка ви можете виконати? Чи можете ви знайти рівнодійну цих сил?

13.12. Чи може рівнодійна двох сил 2 Н і 10 Н, що діють на тіло, дорівнювати:

а) 5 Н; б) 8 Н; в) 12 Н; г) 20 Н?

Виконайте рисунки в тих випадках, коли це можливо.

Другий рівень

13.13. Що ви можете сказати про рівнодійну сил, котрі діють на автобус, який:

а) відходить від зупинки;

б) рівномірно рухається прямолінійною ділянкою дороги;

в) підходить до зупинки?

13.14. На горизонтальній ділянці шляху маневровий тепловоз штовхнув вагон (див. Малюнок). Які тіла діють на вагон під час і після поштовху? Як рухатиметься вагон під дією цих тіл?

13.15. Одна більярдна куля покотилася після зіткнення з іншою кулею (див. Малюнок). Як можна описати фізичні явища, що відбуваються з однією з куль, не згадуючи про іншу?

13.16. Які дві сили, напрямлені вздовж однієї прямої, можуть дати рівнодійну, модуль якої дорівнює 20 Н? Зробіть рисунки для двох-трьох можливих випадків.

13.17. На шайбу під час гри (див. Малюнок) повсякчас діє то лід, то ключка, то рукавички воротаря, то борт, то сітка воріт. У які моменти діє найбільша сила, у які — найменша? Чому ви так вважаєте?

13.18. На тіло вздовж однієї прямої діють сили 3, 4 і 5 Н. Чи може рівнодійна цих сил дорівнювати 1, 2, 3, 4, 6, 10, 12, 15 Н? Виконайте малюнки, що пояснюють вашу відповідь.

13.19. На тіло діють дві сили, напрямлені вздовж однієї прямої. Модуль однієї із сил дорівнює 5 Н, а модуль рівнодійної — 8 Н. Яким може бути модуль другої сили? Як вона має бути напрямлена? Виконайте Малюнок.

Третій рівень

13.20. Чи може м’яч змінити напрямок польоту на протилежний, не стикаючись із перешкодою? Поясніть свою відповідь.

13.21. На рисунку зображено тіло і сили, що діють на нього. Рівнодійна яких сил дорівнює нулю? Чи дорівнює нулю рівнодійна всіх сил, які діють на тіло?

13.22. Чи може тіло рухатися вгору, якщо рівнодійна всіх сил, прикладених до тіла, напрямлена вниз? Якщо так, то наведіть приклад.

13.23. На рисунку зображено тіла, які рівномірно рухаються в повітрі, воді або іншому середовищі. Напрям руху вказано стрілкою поруч із тілом. Укажіть, як у кожному випадку напрямлена сила опору руху. Чому дорівнює рівнодійна всіх сил, які діють на кожне з тіл?

13.24. Рівнодійна всіх сил, прикладених до тіла, напрямлена вертикально вниз. Чи можна вказати напрямок руху тіла? Наведіть приклад, що підтверджує вашу відповідь.

13.25. Два однакових автомобілі збільшили свою швидкість кожен на 10 км/год, але один — за 20 с, а другий — за 40 с. На який автомобіль діяла більша сила під час розгону? Обґрунтуйте свою відповідь.

13.26. До тіла прикладено три сили по 10 Н кожна, напрямлені вздовж однієї прямої. Якою за модулем може бути рівнодійна цих сил? Зобразіть на рисунку всі можливі випадки.

13.27. На тіло діють три сили, напрямлені вздовж однієї прямої: 3 Н, 12 Н і 6 Н відповідно. Якою може бути рівнодійна цих сил? Виконайте рисунки для кожного з можливих випадків.

13.28. Три сили прикладено вздовж однієї прямої. Залежно від напрямку цих сил їхня рівнодійна може дорівнювати 1 Н, 2 Н, 3 Н і 4 Н. Чому дорівнює кожна із цих сил?

13.29. На тіло діють три сили, напрямлені вздовж однієї прямої. Дві з цих сил мають значення 30 і 50 Н. Яке значення може мати третя сила, якщо рівнодійна трьох сил дорівнює 100 Н? Скільки розв’язків має ця задача? Виконайте в зошиті відповідні схематичні рисунки.

13.30. На тіло діють три сили напрямлені вздовж однієї прямої, причому F1 = 3 Н, F2 = 5 Н. Чому дорівнює якщо рівнодійна всіх трьох сил дорівнює 10 Н? Скільки розв’язків має ця задача? Виконайте в зошиті схематичні рисунки, що відповідають кожному з розв’язків.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити