7. Тело подвесили к динамометру. А. Определите цену деления динамометра.
Б. Определите по рисунку силу тяжести, действующую на груз в Н.
В. Вычислите на сколько удлинилась пружина динамометра
если ее жесткость составляет 1600 Н/м.
Г. Сделайте схематический рисунок.
Д. Постройте векторы силы тяжести и силы упругости
в масштабе 1 клетка 0,4 Н.

А. Чтобы определить цену деления динамометра, нужно знать, какая сила соответствует одной делении на шкале, выраженной в килограммах или ньютонах. Для этого проведем следующие вычисления.

Из рисунка видно, что штриховая линия, соединяющая точку подвешивания груза и точку крепления нити на динамометре, образует угол примерно равный 60 градусов с вертикалью. Этот угол мы обозначим как θ.

Из геометрии треугольников, мы знаем, что синус угла θ равен отношению противолежащего катета (разницы между длиной штриховой линии и длиной нити) к гипотенузе (длине нити). А сила тяжести равна массе груза умноженной на ускорение свободного падения (g ≈ 9.8 м/с²).

Таким образом, по теореме синусов, сила тяжести равна разности между длиной штриховой линии и длиной нити, умноженной на синус угла θ:

F = (L - l) * sin(θ)

Где F - сила тяжести в ньютонах, L - длина штриховой линии, l - длина нити, θ - угол примерно равный 60 градусам.

Мы можем измерить длину штриховой линии для разных делений на шкале, затем подставить эти значения в формулу и вычислить силу тяжести для каждого деления. Таким образом, цена деления динамометра будет равна изменению силы тяжести на одно деление на шкале.

Б. Для определения силы тяжести, действующей на груз, нужно вычислить длину штриховой линии и подставить ее в формулу, которую мы использовали в пункте А:

F = (L - l) * sin(θ)

По рисунку можно заметить, что длина штриховой линии составляет примерно 9 делений на шкале динамометра. Таким образом, мы можем подставить это значение в формулу и вычислить силу тяжести:

F = (9 - l) * sin(60°)

То есть, сила тяжести, действующая на груз, равна (9 - l) * sin(60°) Ньютонов.

В. Чтобы вычислить на сколько удлинилась пружина динамометра, нужно знать жесткость пружины и силу, действующую на нее. Используем закон Гука, который гласит, что сила упругости, действующая на пружину, равна произведению ее жесткости (k) на удлинение (x):

F = k * x

Нам известна жесткость пружины (1600 Н/м), поэтому мы можем выразить удлинение (x) из этого уравнения:

x = F / k

Найдем силу, действующую на пружину. Это будет сила тяжести (которую мы вычислили в пункте Б), так как она компенсируется силой упругости:

F = (9 - l) * sin(60°)

Теперь подставляем значение силы и значения жесткости пружины в формулу и вычисляем удлинение (x):

x = ((9 - l) * sin(60°)) / 1600

Таким образом, удлинение пружины составит ((9 - l) * sin(60°)) / 1600 метров.

Г. Чтобы сделать схематический рисунок, нужно изобразить груз, нить, точку крепления нити на динамометре, пружину динамометра и оси делений на динамометре.

Д. Чтобы построить векторы силы тяжести и силы упругости в масштабе 1 клетка = 0,4 Ньютона, нужно нарисовать два отрезка пропорциональной длины, которые будут представлять эти силы. Начальная точка каждого вектора будет соответствовать точке приложения силы, а направление вектора будет указывать на отрицательную сторону оси динамометра. Длина каждого вектора будет соответствовать значению силы в масштабе 1 клетка = 0,4 Ньютона. На рисунке будут указаны стрелки, показывающие направления сил.

Надеюсь, этот ответ будет понятным для школьника! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.