Номер 4, страница 78 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

4. Как определяется единица силы в СИ? Как это согласуется с определением силы 1 Н, которое вы изучали в 7-м классе?

4. В Международной системе единиц (СИ) единица силы — Ньютон (Н) — является производной и определяется на основе второго закона Ньютона. Этот закон устанавливает связь между силой, массой тела и ускорением, которое эта сила сообщает телу, и выражается формулой: $F = m \cdot a$.

Исходя из этой формулы, 1 Ньютон — это сила, которая, действуя на тело массой 1 килограмм, сообщает ему ускорение 1 метр в секунду за секунду ($1 \text{ м/с}^2$) в направлении действия силы. В основных единицах СИ это выражается так: $1 \text{ Н} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м/с}^2$. Это фундаментальное и универсальное определение, не зависящее от каких-либо внешних условий, например, от силы тяжести на конкретной планете.

Определение силы в 1 Н, которое изучается в 7-м классе, полностью согласуется с этим фундаментальным определением, но представляет собой его наглядный частный случай. В 7-м классе часто говорят, что 1 Н — это сила, с которой Земля притягивает тело массой примерно 102 грамма ($0.102 \text{ кг}$). Это определение основано на применении второго закона Ньютона к силе тяжести: $F_{тяж} = P = m \cdot g$, где $g$ — ускорение свободного падения, на Земле примерно равное $9.8 \text{ м/с}^2$.

Проверим это утверждение: если на тело массой $m = 0.102 \text{ кг}$ действует сила тяжести, она равна $F_{тяж} = 0.102 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \approx 0.9996 \text{ Н}$, что практически равно 1 Н. Для упрощения расчетов в школе часто принимают $g \approx 10 \text{ м/с}^2$, и тогда сила в 1 Н будет действовать на тело массой $100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$ ($F_{тяж} = 0.1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 1 \text{ Н}$).

Таким образом, "школьное" определение является не противоречием, а практической иллюстрацией фундаментального определения силы в 1 Н в конкретных условиях земного притяжения. Оно помогает ученикам сформировать интуитивное представление о величине этой силы.

Ответ: Единица силы в СИ, Ньютон (Н), определяется из второго закона Ньютона: 1 Н — это сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение $1 \text{ м/с}^2$. Это определение согласуется с определением из 7-го класса (1 Н — это сила тяжести, действующая на тело массой около 102 г), так как второе является частным случаем первого, где в качестве ускорения выступает ускорение свободного падения на Земле ($g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$).