Шарик массой 2 кг движется равномерно и прямолинейно. Определите вес шарика и силу тяжести, действующую...

Вес шарика равен силе тяжести и составляет 19.6 Н (вес = масса * ускорение свободного падения). На рисунке сила тяжести будет направлена вниз, а вес шарика будет указан в виде стрелки, указывающей вниз.

Чтобы разобраться с вопросом, давайте рассмотрим важные аспекты, связанные с весом и силой тяжести, действующей на шарик массой 2 кг.

Сила тяжести

Сила тяжести, действующая на тело, определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения. Формула для силы тяжести:

[ F_g = m \cdot g ]

где:

• ( F_g ) — сила тяжести,
• ( m ) — масса тела,
• ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно ( 9.8 \, \text{м/с}^2 ) на поверхности Земли).

Подставим значения в формулу:

[ F_g = 2 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 19.6 \, \text{Н} ]

Таким образом, сила тяжести, действующая на шарик, равна ( 19.6 \, \text{Н} ).

Вес

Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие действия на него силы тяжести. В данном случае, если шарик находится в покое или движется равномерно и прямолинейно (то есть, не ускоряется и не замедляется), его вес будет равен силе тяжести.

[ P = F_g = 19.6 \, \text{Н} ]

Итак, вес шарика равен ( 19.6 \, \text{Н} ).

Рисунок

На рисунке мы обозначим шарик, силы, действующие на него:

     |
     v  F_g = 19.6 Н (сила тяжести)
     
     ●
     
     ^  P = 19.6 Н (вес)
     |

На рисунке шарик обозначен как черная точка (●). Сила тяжести ( F_g ) направлена вниз, и ее величина составляет ( 19.6 \, \text{Н} ). Вес ( P ) также равен ( 19.6 \, \text{Н} ) и направлен вниз, поскольку он является реакцией опоры на действие силы тяжести. В данном случае, если шарик лежит на горизонтальной поверхности, сила реакции опоры уравновешивает силу тяжести, что позволяет шарик оставаться в состоянии равномерного прямолинейного движения или покоя.

Вес шарика - это сила, с которой шарик притягивается к Земле и равен 19,6 Н (в данном случае, ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с^2). Сила тяжести, действующая на шарик, также равна 19,6 Н и направлена вертикально вниз.

На рисунке можно изобразить шарик с вектором веса, направленным вертикально вниз, и силой тяжести, также направленной вертикально вниз.