На столе стоит телевизор массой 5 кг. Определите силу тяжести и вес телевизора. Изобразите эти силы на рисунке.

Для решения задачи важно понимать теоретические основы, связанные с силами, действующими на тело, находящееся в состоянии покоя, и с законами механики.

1. Сила тяжести Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает любое тело, обладающее массой. Эта сила определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения: $$ F_t = m \cdot g $$ где:
2. $ F_t $ — сила тяжести (в Ньютонах, Н);
3. $ m $ — масса тела (в килограммах, кг);
4. $ g $ — ускорение свободного падения (в метрах на секунду в квадрате, м/с²).

Для задачи примем значение $ g = 9.8 \, \text{м/с}^2 $, если не указано другое.

1. Вес тела Вес — это сила, с которой тело, находясь в поле тяжести, действует на опору или подвес. Для неподвижного тела, находящегося на горизонтальной поверхности, вес численно равен силе тяжести.

Таким образом, формула для веса тела аналогична формуле силы тяжести:
$$ P = m \cdot g $$
где:
− $ P $ — вес тела (в Ньютонах, Н);
− $ m $ — масса тела (в килограммах, кг);
− $ g $ — ускорение свободного падения (в метрах на секунду в квадрате, м/с²).

В данном случае вес телевизора равен силам, с которыми он давит на стол, поскольку он находится в состоянии покоя.

1. Равновесие сил и реакция опоры Телевизор находится в состоянии покоя на столе, значит, на него действует реакция опоры, направленная вверх. Согласно третьему закону Ньютона, реакция опоры компенсирует вес тела, то есть равна по модулю весу, но противоположна по направлению.

Итак, для неподвижного телевизора на столе:
− Сила тяжести действует вертикально вниз;
− Реакция опоры действует вертикально вверх.

1. Изображение сил на рисунке На схематическом рисунке телевизор можно изобразить в виде прямоугольника. Вектор силы тяжести направлен вниз от центра масс телевизора и обозначается $ F_t $. Вектор реакции опоры направлен вверх и обозначается $ R $. Оба вектора имеют одинаковую длину, так как силы равны по модулю.

Таким образом, основные физические законы, применяемые для решения задачи, включают:
− Закон всемирного тяготения;
− Второй закон Ньютона ($ F = m \cdot g $);
− Третий закон Ньютона (сила действия равна силе противодействия).

Теперь можно подставить известные значения в формулы и выполнить расчет.