ID: 00012670
Мальчик поднимает вверх гирю массой 12 кг, действуя на нее постоянной силой 140 Н, направленной вертикально вверх. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения.
1) Если мальчик приложит к гире направленную вертикально сила 100 Н, он не сможет ее поднять.
2) Гиря действует на руку мальчика с силой 100 Н, направленной вниз.
3) Вес гири равен 140 Н и направлен вверх.
4) Равнодействующая сил, действующих на гирю, равна 20 Н и направлена вверх.
5) Ускорение гири равно 2 $м/c^{2}$ .
Источник: ФИПИ
Сила тяжести гири:
$$F_{\text{тяж}} = mg = 12 \cdot 10 = 120 \text{ Н}$$
Утверждение 1: Если $F' = 100 \lt 120 = F_{\text{тяж}}$, равнодействующая направлена вниз — гиря не поднимется. Верно.
Утверждение 2: По третьему закону Ньютона гиря действует на руку с силой, равной по модулю и противоположной той, с которой мальчик действует на гирю: $F = 140$ Н. Указанные 100 Н неверно.
Утверждение 3: Вес гири — это сила, с которой гиря давит на руку мальчика, равна 140 Н, но направлена вниз, не вверх. Неверно.
Утверждение 4: Равнодействующая всех сил:
$$F_{\text{рез}} = F - F_{\text{тяж}} = 140 - 120 = 20 \text{ Н (вверх)}$$
Верно.
Утверждение 5: Ускорение гири:
$$a = \frac{F_{\text{рез}}}{m} = \frac{20}{12} \approx 1{,}7 \text{ м/с}^2 \neq 2 \text{ м/с}^2$$
Неверно.