Шарик висит на нити. Какие силы действуют на шарик? Почему он покоится? Изобразите силы графически.

На шарик, висящий на нити, действуют две силы:

1. Сила тяжести ($F_{\text{тяж}}$) — направлена вертикально вниз, к центру Земли. Она возникает из-за притяжения шарика Землёй.

2. Сила натяжения нити ($T$) — направлена вертикально вверх, вдоль нити. Эта сила удерживает шарик от падения.

Графическое изображение сил

Зелёная стрелка — сила натяжения нити, красная — сила тяжести.

Почему шарик покоится?

Шарик находится в состоянии покоя, потому что сила тяжести и сила натяжения нити равны по модулю, но противоположны по направлению.

Они уравновешивают друг друга, поэтому равнодействующая сил равна нулю:

где:

• $m$ — масса шарика;

• $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно $9{,}8\ \text{м/с}^2$).

Согласно первому закону Ньютона, если равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю, то тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Вывод: шарик висит неподвижно, потому что действующие на него сила тяжести и сила натяжения нити взаимно уравновешиваются.