Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
База
БазаЗадача 1
Магнит притягивает стальной шарик с силой 2 Н. С какой силой шарик действует на магнит? Куда направлена эта сила?
Подсказка
Силы взаимодействия двух тел всегда равны по модулю.
Решение
По третьему закону Ньютона шарик действует на магнит с такой же по модулю силой 2 Н. Она направлена от магнита к шарику, то есть противоположно силе, с которой магнит тянет шарик.
Ответ
2 Н, в сторону шарика
БазаЗадача 2
При выстреле ружьё «отдаёт» в плечо стрелка. Объясните это явление с помощью третьего закона Ньютона.
Подсказка
Ружьё действует на пулю — а пуля на ружьё?
Решение
Пороховые газы толкают пулю вперёд, и с такой же по модулю силой газы (а через них ружьё) получают толчок назад. Эта сила и прижимает приклад к плечу. Пуля лёгкая и разгоняется сильно, ружьё тяжёлое и двигается назад медленно, но заметно.
Ответ
На пулю и на ружьё действуют равные по модулю противоположные силы; ружьё движется назад
Средний
СреднийЗадача 3
Человек массой 70 кг прыгает с неподвижной лодки массой 140 кг, отталкиваясь от неё с силой 210 Н. Найдите ускорения человека и лодки в момент толчка. Сопротивление воды не учитывайте.
Подсказка
Силы равны по модулю, а ускорения находятся по второму закону для каждого тела отдельно.
Решение
Дано
\(m_1 = 70\) кг
\(m_2 = 140\) кг
\(F = 210\) Н
Найти
\(a_1\)
\(a_2\)
По третьему закону лодка действует на человека с такой же по модулю силой \(210\) Н.
Ускорения направлены в противоположные стороны: у лодки вдвое меньше, потому что её масса вдвое больше.
Ответ
3 м/с² и 1,5 м/с², в противоположные стороны
СреднийЗадача 4
Две команды тянут канат. По третьему закону канат действует на обе команды с одинаковыми по модулю силами. Почему же одна из команд побеждает?
Подсказка
Подумайте, с каким ещё телом, кроме каната, взаимодействуют игроки.
Решение
Победу решают не силы натяжения каната — они действительно одинаковы для обеих команд, — а силы трения ног о землю. Побеждает та команда, которую земля толкает сильнее. Если бы обе команды стояли на льду, никто не сдвинул бы другую.
Ответ
Побеждает команда, на которую сильнее действует сила трения со стороны земли
Сложный
СложныйЗадача 5
На гладком столе лежат вплотную два бруска массами 3 кг и 2 кг. К первому бруску прикладывают горизонтальную силу 10 Н, направленную ко второму. С какой силой первый брусок давит на второй?
Подсказка
Сначала найдите общее ускорение, потом рассмотрите второй брусок отдельно.
Решение
Дано
\(m_1 = 3\) кг
\(m_2 = 2\) кг
\(F = 10\) Н
Найти
\(F_{12}\)
Бруски движутся вместе с одним ускорением: \(a = \dfrac{F}{m_1 + m_2} = \dfrac{10}{5} = 2\) м/с².
На второй брусок действует только сила со стороны первого: \(F_{12} = m_2 a = 2 \cdot 2 = 4\) Н.
По третьему закону второй брусок давит на первый с силой \(4\) Н назад. Проверка: на первый брусок действуют \(10 - 4 = 6\) Н, и \(a_1 = 6/3 = 2\) м/с² — совпадает.
Ответ
4 Н
СложныйЗадача 6
Земля притягивает человека массой 60 кг с силой 600 Н. С какой силой человек притягивает Землю? Какое ускорение получила бы Земля от этой силы, если бы на неё не действовали другие силы? Масса Земли 6·10²⁴ кг.
Подсказка
Сила та же, а ускорение найдите по второму закону для Земли.
Решение
Дано
\(m = 60\) кг
\(F = 600\) Н
\(M = 6 \cdot 10^{24}\) кг
Найти
\(F'\)
\(a\)
По третьему закону человек притягивает Землю с силой \(F' = F = 600\) Н.