Решение: Силы при подъёме гири
Мальчик поднимает вверх гирю массой $10\ \text{кг}$, действуя на неё постоянной силой $120\ \text{Н}$, направленной вертикально вверх. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
Решение по шагам
4 шагаНа гирю действуют сила мальчика, направленная вверх, и сила тяжести, направленная вниз.
$$F_{\text{тяж}} = mg = 10 \cdot 10 = 100\ \text{Н}$$Равнодействующая сил направлена вверх и равна разности приложенной силы и силы тяжести.
$$F_{\text{рез}} = 120 - 100 = 20\ \text{Н}$$По второму закону Ньютона найдём ускорение гири.
$$a = \dfrac{F_{\text{рез}}}{m} = \dfrac{20}{10} = 2\ \text{м/с}^2$$Согласно третьему закону Ньютона, гиря действует на руку с силой $120\ \text{Н}$, направленной вниз, а не с силой $100\ \text{Н}$. Если приложенная сила равна $90\ \text{Н}$, она меньше силы тяжести, поэтому подъём гири невозможен.
Где здесь ошибаются
Считать вес гири равным приложенной силе $120\ \text{Н}$.
Путать силу тяжести с силой взаимодействия гири и руки.
Складывать силы, направленные в противоположные стороны, вместо их вычитания.