Задание 5 ЕГЭ по физике

14

На гирю действуют две силы:

Ускорение свободного падения $g = 10 \, \text{м/с}^2 .$
Сила тяжести:
$F_\text{тяж} = m g = 12 \cdot 10 = 120 \, \text{Н}$

Равнодействующая сил, приложенных к гире:
$R = F- F_\text{тяж} = 140- 120 = 20 \, \text{Н} \quad (\text{направлена вверх})$

Ускорение гири (по второму закону Ньютона):
$a = \dfrac{R}{m} = \dfrac{20}{12} = \dfrac{5}{3} \approx 1.67 \, \text{м/с}^2$

По третьему закону Ньютона, сила, с которой гиря действует на руку мальчика, равна по модулю силе $F = 140 \, \text{Н} ,$ направлена вертикально вниз.

Вес гири — это сила, с которой гиря действует на опору или подвес. В данном случае вес равен $140 \, \text{Н}$ и направлен вниз.

Теперь проверим утверждения:

$1)$ Верно. Если мальчик приложит силу $100 \, \text{Н}$ (вверх), а сила тяжести $120 \, \text{Н}$ (вниз), то равнодействующая будет направлена вниз:
$R = 100- 120 = -20 \, \text{Н}$
Гиря не будет подниматься.

$2)$ Неверно. Гиря действует на руку мальчика с силой, равной $140 \, \text{Н}$ (направлена вниз), а не $100 \, \text{Н} .$

$3)$ Неверно. Вес гири равен $140 \, \text{Н}$ и направлен вниз (а не вверх).

$4)$ Верно. Равнодействующая сил равна $20 \, \text{Н}$ и направлена вверх.

$5)$ Неверно. Ускорение гири равно $\dfrac{5}{3} \approx 1.67 \, \text{м/с}^2 ,$ а не $2 \, \text{м/с}^2 .$