Задача. (Открытый банк заданий ФИПИ). Мальчик поднимает вверх гирю массой 10 кг, действуя на неё постоянной силой 120 Н, направленной вертикально вверх. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
2) Гиря действует на руку мальчика с силой 100 Н, направленной вниз.
3) Равнодействующая сил, действующих на гирю, равна 240 Н и направлена вверх.
4) Ускорение гири равно 2 м/с2.
Решение. Согласно третьему закону Ньютона, сила с которой мальчик действует на гирю по модулю равна силе, с которой гиря действует на руку мальчика, т.е. на опору. Сила с которой тело действует на опору называется вес. Из всего сказанного вытекает истинность утверждения 1 и то, что утверждение 2 — не верно. На гирю действуют две силы: тяжести, равная по модулю $F_\tau=mg$, $F_\tau= 10 \cdot 10=100$ Н и направленная вниз, а также сила с которой мальчик действует на гирю, по модулю равную $F_1=120$ Н и направленную верх. По правилам сложения векторов получим, что равнодействующая двух этих сил равна $F=120-100=20$ Н и направлена вверх. Утверждение 3 — не верно. По второму закону Ньютона
$a=\frac{F}{m}$,
$a=\frac{20}{100}=0,2$ м/с2.
Отсюда следует, что утверждение 4 — не верно. Для того чтобы поднять гирю, необходимо приложить силу как минимум равную по модулю силе упругости, т.е. не менее 100 Н. Утверждение 5 — верно.
Ответ: 15