№114 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя? Мальчик выпустил нить. Почему шарик пришел в ускоренное движение?

Когда мальчик держит шарик на нити, шарик находится в покое, значит, силы, действующие на него, взаимно компенсируются:

• сила тяжести $$F_{\text{тяж}}$$ направлена вниз;
• выталкивающая сила воздуха $$F_A$$ направлена вверх;
• сила натяжения нити $$T$$ направлена вниз.

В состоянии покоя выполняется условие равновесия:

$$F_A = F_{\text{тяж}} + T$$

Когда мальчик выпускает нить, сила натяжения исчезает. Тогда на шарик действуют только две силы: сила тяжести вниз и выталкивающая сила воздуха вверх. Так как для водородного шарика $$F_A > F_{\text{тяж}}$$, равнодействующая сил направлена вверх:

$$F_{\text{рез}} = F_A — F_{\text{тяж}} > 0$$

Поэтому шарик начинает двигаться вверх с ускорением.

Ответ: в покое взаимно компенсируются сила тяжести, выталкивающая сила воздуха и сила натяжения нити; после отпускания нити шарик ускоряется вверх, так как выталкивающая сила больше силы тяжести.