Номер 4, страница 90 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. В 2008 г. белорусский штангист А. Арямнов стал победителем XXIX Олимпийских игр, установив три мировых рекорда. В толчке он поднял штангу массой $m = 236$ кг. Определите вес штанги. Был ли он в процессе подъема и опускания штанги постоянным?

Дано:

Масса штанги, $m = 236 \, \text{кг}$

Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Найти:

Вес штанги $P - ?$

Постоянство веса в процессе подъема и опускания.

Решение:

Определите вес штанги.

Вес тела — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Когда тело находится в состоянии покоя (как штанга на помосте перед подъемом), его вес $P$ по модулю равен силе тяжести $F_{тяж}$. Сила тяжести рассчитывается по формуле:

$P = F_{тяж} = m \cdot g$

Подставим числовые значения:

$P = 236 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 2312,8 \, \text{Н}$

Результат можно выразить в килоньютонах: $2312,8 \, \text{Н} = 2,3128 \, \text{кН} \approx 2,31 \, \text{кН}$.

Ответ: вес штанги составляет $2312,8 \, \text{Н}$ (приблизительно $2,31 \, \text{кН}$).

Был ли он в процессе подъема и опускания штанги постоянным?

Вес тела, движущегося с ускорением, отличается от его веса в состоянии покоя. Вес тела при вертикальном движении с ускорением $a$ определяется по формуле:

$P = m(g \pm a)$

1. При подъеме: в начале движения штангист сообщает ей ускорение $a$, направленное вверх. В этом случае вес штанги увеличивается и становится равным $P = m(g + a)$. В конце подъема штангу замедляют, то есть сообщают ей ускорение, направленное вниз. Ее вес в этот момент уменьшается и становится равным $P = m(g - a)$.

2. При опускании: в начале движения штанге сообщается ускорение $a$, направленное вниз. Ее вес уменьшается: $P = m(g - a)$. В конце опускания, при замедлении у пола, ускорение направлено вверх, и вес штанги, наоборот, увеличивается: $P = m(g + a)$.

Таким образом, во время подъема и опускания штанги ее движение является ускоренным, причем ускорение постоянно меняется по величине и направлению. Следовательно, вес штанги также постоянно меняется и не является постоянной величиной.

Ответ: нет, в процессе подъема и опускания вес штанги не был постоянным, он изменялся в зависимости от ускорения, сообщаемого штанге.