2018-11-04
У школьника есть динамометр, который имеет длину шкалы 1 дм и рассчитан на максимальную силу 20 Н. Еще у него есть кухонные электронные весы. К динамометру на крепкой нитке подвешен груз, который одновременно лежит и на весах. Школьник начинает поднимать динамометр. Когда показания динамометра были равны 5 Н, то весы показывали 1.2 кг. Что будут показывать эти приборы, если динамометр поднять еще на 7 см? Считать, что вес груза с массой 1 кг равен 10 Н, деформацией весов пренебречь.
Решение:
Согласно условию, 1 см шкалы динамометра соответствует 2 Н силы, действующей на подвес динамометра со стороны груза.
Если показания динамометра составляют 5Н, то пружина динамометра растянута на 2.5 см.
В описанной в условии ситуации на тело действует сила со стороны динамометра (5Н, вверх), со стороны весов (12 Н, тоже вверх) и сила тяжести (вниз).
Сумма этих сил равна нулю, т.е. сила тяжести, которую можно назвать весом неподвижного тела, равна 17 Н. Силу тяжести можно считать с высокой точностью постоянной, так как смещение груза много меньше радиуса Земли.
Если динамометр поднять еще на 6 см, то растяжение пружины станет равным 8.5 см, а сила, действующая со стороны динамометра на груз (т.е. его показание), станет равной 17 Н.
Т.е. в этот момент груз перестанет давить на весы, и их показание станет равным 0 кг. При дальнейшем поднятии динамометра его показания меняться не будут, а тело будет подниматься вместе с динамометром.