Сила на тежестта, тегло, сила на реакция на опората
Силата на тежестта е силата, с която Земята привлича телата; тя е F = mg и е насочена вертикално надолу. Теглото е силата, с която тялото натиска опората или опъва окачването. Опората действа на тялото със сила на реакция, насочена нагоре. Когато тялото е в покой, теглото е равно на силата на тежестта, но в ускоряващ асансьор или в орбита то може да е различно, дори нула (безтегловност).
Какво да запомним
- Сила на тежестта: F = mg, насочена вертикално надолу.
- Тегло: сила, с която тялото действа на опората или окачването.
- Сила на реакция на опората: действа на тялото, насочена от опората.
- В покой тегло = mg; в асансьор, ускоряващ нагоре: P = m(g + a).
- Безтегловност: теглото е нула (свободно падане, орбита).
Пример
Човек с маса 60 kg в асансьор, който тръгва нагоре с a = 2 m/s2 (g = 10 m/s2), има тегло P = 60 · (10 + 2) = 720 N.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Каква е силата на тежестта, която действа на тяло с маса 5 kg? (g = 10 m/s2)
- 5 N
- 0,5 N
- 500 N
- 50 N
Отговор: 50 N
F = mg = 5·10 = 50 N.
Какво е тегло на тялото?
- Силата, с която тялото натиска опората или опъва окачването
- Количеството вещество в тялото
- Силата, с която опората действа на тялото
- Масата на тялото в килограми
Отговор: Силата, с която тялото натиска опората или опъва окачването
Теглото е приложено към опората или окачването, а силата на тежестта е приложена към самото тяло.
Чанта с маса 3 kg виси неподвижно на динамометър. Какво показва динамометърът? (g = 10 m/s2)
- 3 N
- 13 N
- 30 N
- 0 N
Отговор: 30 N
При покой теглото е равно на силата на тежестта: P = mg = 3·10 = 30 N.
Книга лежи неподвижно на маса. Кои две сили, приложени към книгата, се уравновесяват?
- Теглото и силата на реакция на опората
- Силата на триене и теглото
- Силата на тежестта и силата на реакция на опората
- Силата на тежестта и теглото
Отговор: Силата на тежестта и силата на реакция на опората
И двете сили са приложени към книгата, равни са по големина и са противоположни. Теглото е приложено към масата.
Човек с маса 60 kg е в асансьор, който тръгва нагоре с ускорение 2 m/s2. Колко е теглото му? (g = 10 m/s2)
- 600 N
- 480 N
- 120 N
- 720 N
Отговор: 720 N
N − mg = ma, откъдето N = m(g + a) = 60·12 = 720 N. Теглото е равно по големина на N.
В каква единица се измерва теглото на тялото?
- килограм (kg)
- джаул (J)
- нютон (N)
- паскал (Pa)
Отговор: нютон (N)
Теглото е сила, затова се измерва в нютони.
Накъде е насочена силата на тежестта?
- Вертикално надолу
- Вертикално нагоре
- Хоризонтално
- По посоката на движението
Отговор: Вертикално надолу
Земята привлича телата към центъра си, затова силата на тежестта е насочена вертикално надолу.
Колко е теглото на космонавт в космически кораб, който обикаля Земята с изключени двигатели?
- Нула (безтегловност)
- Равно на силата на тежестта на Земята
- Два пъти по-голямо от обичайното
- Малко по-голямо от обичайното
Отговор: Нула (безтегловност)
Корабът и космонавтът падат свободно заедно, космонавтът не натиска опора и е в безтегловност. Силата на тежестта обаче продължава да действа.
Каква е силата на тежестта, която действа на тяло с маса 2 kg на Луната? (gЛ = 1,6 m/s2)
- 20 N
- 1,6 N
- 3,2 N
- 12,5 N
Отговор: 3,2 N
F = mgЛ = 2 · 1,6 = 3,2 N.
Кутия с маса 4 kg лежи на маса и отгоре я натискаме вертикално надолу със сила 10 N. Колко е силата на реакция на опората? (g = 10 m/s2)
- 40 N
- 50 N
- 30 N
- 10 N
Отговор: 50 N
Кутията е в покой, затова реакцията уравновесява силата на тежестта 40 N и натиска 10 N: N = 40 + 10 = 50 N.
Каква е силата на тежестта на тяло с маса 1 kg? (g = 10 m/s2)
- 1 N
- 10 N
- 100 N
- 0,1 N
Отговор: 10 N
F = mg = 1 · 10 = 10 N.
Към кое тяло е приложено теглото на книга, лежаща на маса?
- Към масата
- Към книгата
- Към Земята
- Към въздуха
Отговор: Към масата
Теглото е силата, с която книгата натиска опората, затова е приложено към масата.
Ученик с маса 50 kg стои на везна. Колко е силата на реакция на опората? (g = 10 m/s2)
- 50 N
- 5 N
- 500 N
- 5000 N
Отговор: 500 N
В покой N = mg = 50 · 10 = 500 N.
Човек с маса 70 kg е в асансьор, който се движи нагоре с постоянна скорост. Колко е теглото му? (g = 10 m/s2)
- 840 N
- 0 N
- 560 N
- 700 N
Отговор: 700 N
При постоянна скорост a = 0, затова теглото е mg = 700 N.
Асансьор тръгва надолу с ускорение 2 m/s2. Колко е теглото на човек с маса 50 kg? (g = 10 m/s2)
- 400 N
- 600 N
- 500 N
- 100 N
Отговор: 400 N
При ускорение надолу P = m(g − a) = 50 · 8 = 400 N.