Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00025383

Мальчик тянет гирю массой $m=10$ кг вверх постоянной силой $F=120$ Н. Разберёмся, что происходит с гирей и что она, в свою очередь, делает с рукой мальчика.

Сила тяжести гири: $mg=10\cdot10=100$ Н. Так как приложенная сила $F=120$ Н больше веса $mg=100$ Н, гиря движется с ускорением. По второму закону Ньютона: $F-mg=ma$, отсюда $a=\dfrac{F-mg}{m}=\dfrac{120-100}{10}=2\ \text{м/с}^2$. Утверждение 4 верно.

Равнодействующая сил, действующих на гирю: $F_{\text{равн}}=F-mg=120-100=20$ Н, а не $240$ Н. Утверждение 3 неверно.

По третьему закону Ньютона гиря действует на руку мальчика с силой, равной по модулю приложенной силе $F=120$ Н, направленной вниз (реакция на то, что рука тянет гирю вверх). Утверждение 2 называет $100$ Н — неверно (это как раз сила тяжести, а не сила реакции гири на руку).

«Вес» гири — это как раз сила, с которой она действует на руку (опору/подвес): $120$ Н, направленная вниз, а не вверх. Утверждение 1 путает направление — неверно.

Если бы мальчик приложил силу $90$ Н — это меньше веса гири ($100$ Н), значит, поднять её и удержать в воздухе с таким усилием нельзя: она не оторвётся от опоры (или, если уже в воздухе, будет падать, а не двигаться вверх). Утверждение 5 верно.

Верны утверждения 4 и 5.