Uzasadnienie: 

Naszym zadaniem jest poprawne rozrysowanie wektorów działających na nasz układ.

W poleceniu mamy podane wektory sił, które oddziałują na nasz układ, z czego 2 wektory (nacisk zeszytu na książkę oraz reakcja stołu na ciężar książki) są już narysowane. Naszym zadaniem jest dorysowanie wektorów sił: ciężkości książki oraz reakcji książki na nacisk zeszytu. Sporządzając nasz schemat mamy uwzględnić wartości tych sił.

Przeanalizujmy teraz, jak powinniśmy uzupełnić nasze diagramy:

🔷 Diagram 2:

Na diagramie drugim widzimy układ zeszyt-książka-stół o środku ciężkości książki w punkcie $P$. Zgodnie z prawem powszechnego ciążenia książka wywiera ciężar na stół. Zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona stół oddziałuje na książkę siłą o tej samej wartości, zgodnym kierunku, ale przeciwnym zwrocie. Widzimy na Diagramie 1, że wektor siły ${\vec{F}}_2$, czyli siły reakcji stołu na nacisk książki, która ma długość 7 kratek. Zatem wektor ciężaru książki również musi mieć długość 7 kratek. Ponieważ wektor siły reakcji stołu ma kierunek pionowy i zwrot w górę, to ciężar książki ma kierunek pionowy i zwrot w dół.

🔷 Diagram 3:

Na diagramie drugim widzimy układ zeszyt-książka-stół o środku ciężkości zeszytu w punkcie $Q$. Zgodnie z prawem powszechnego ciążenia zeszyt wywiera ciężar na książkę. Zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona książka oddziałuje na zeszyt siłą o tej samej wartości, zgodnym kierunku, ale przeciwnym zwrocie. Widzimy na Diagramie 1, że wektor siły ${\vec{F}}_1$, czyli siły ciężkości zeszytu, która ma długość 3 kratek. Zatem wektor reakcji książki również musi mieć długość 3 kratek. Ponieważ wektor siły ciężkości zeszytu ma kierunek pionowy i zwrot w dół, to wektor reakcji książki na nacisk zeszytu ma kierunek pionowy i zwrot do góry.

 

Odpowiedź: 

Uzupełnione schematy wyglądają następująco:

🟪 Diagram 2:

gdzie:

czarny punkt $P$ - środek ciężkości książki,

czerwony wektor ${\vec{F}}_3$ - siła ciężkości działająca na książkę w punkcie $P$.

zielony wektor ${\vec{F}}_2$ - siła reakcji stołu działająca na książkę. 

 

🟪 Diagram 3:

gdzie:

czarny punkt $Q$ - środek ciężkości zeszytu,

niebieski wektor ${\vec{F}}_1$ - siła nacisku zeszytu działająca na książkę,

żółty wektor ${\vec{F}}_4$ - siła reakcji książka działająca na zeszyt w punkcie $Q$.