УПРАЖНЕНИЕ 25 1 Человек, масса которого 70 кг, держит на плечах ящик массой 20 кг. С какой силой человек давит на землю? 2 В игре по перетягиванию каната участвуют четыре человека. Два из них тянут канат влево с силами 330 и 380 Н, два вправо с силами 300 и 400 Н. В каком направлении будет двигаться канат и чему равна равно- действующая этих сил? Сделайте чертёж. 3 Приведите примеры, когда равнодействующая сил меньше каждой из со- ставляющих сил.

Для начала необходимо вычислить общий вес, который давит на землю. Вес человека и ящика складываются.

Масса человека: 70 кг

Масса ящика: 20 кг

Общая масса: 70 кг + 20 кг = 90 кг

Сила, с которой человек давит на землю, равна весу, умноженному на ускорение свободного падения (g ≈ 9,8 м/с²).

$$F = m \cdot g$$

$$F = 90 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 882 \text{ Н}$$

Ответ: 882 Н

Сначала определим равнодействующую силу, направленную влево и вправо.

Силы, направленные влево: 330 Н и 380 Н

Суммарная сила влево: 330 Н + 380 Н = 710 Н

Силы, направленные вправо: 300 Н и 400 Н

Суммарная сила вправо: 300 Н + 400 Н = 700 Н

Теперь определим общую равнодействующую силу. Канат будет двигаться в ту сторону, где сила больше. В данном случае, влево.

Равнодействующая сила: 710 Н (влево) - 700 Н (вправо) = 10 Н (влево)

Чертёж:

      Влево      Вправо
  <------      ------>
  [ 710 H ]  [ 700 H ]
  

Ответ: Канат будет двигаться влево с равнодействующей силой 10 Н.

Равнодействующая сила может быть меньше каждой из составляющих сил в случаях, когда силы направлены под углом друг к другу.

• Пример 1: Два человека тянут тележку вперёд, но каждый под углом к направлению движения. Суммарная сила (равнодействующая) может быть меньше, чем сила, которую прилагает каждый из них.

• Пример 2: Парашютист спускается вниз, на него действует сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Равнодействующая этих сил равна нулю, если он спускается равномерно, хотя сила тяжести и сила сопротивления воздуха могут быть значительными.

• Пример 3: Человек пытается сдвинуть тяжёлый предмет, толкая его. Если он толкает его под углом к поверхности, часть силы уходит на прижатие предмета к поверхности, и только часть силы используется для сдвига. В этом случае, равнодействующая сила, направленная на сдвиг, будет меньше силы, которую прикладывает человек.

Ответ: Примеры приведены выше.