2-й закон Ньютона - это сила!

Часть 2, записываем 2-й закон Ньютона

После того, как вы определили, какие силы действуют на тело и как они направлены, нужно подумать о характере движения.  Определение характера движения – это размышление о том, какова равнодействующая выявленных сил. Напомню, что равнодействующая сила в инерциальной системе отсчета – это не реальная сила со стороны какого-либо тела, равнодействующая – это векторная сумма действующих на тело физических сил. 

Например, если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, то на него не действуют никакие силы или действие сил скомпенсировано…-припоминаете? – 1й закон Ньютона. Обычно в задачах, рассматриваемых в школе, встречаются следующие случаи:

Зачем определять характер движения? – Чтобы проверить, что вы выявили все силы и понимаете , что и почему происходит в рассматриваемой задаче.  Например, если тело движется вдоль поверхности, а равнодействующая получается направленной вверх или вниз – вы нарисовали не все силы, ищите тело, действующее на данное в перпендикулярном направлении.

            Кроме того, определение характера движения помогает определить равно ли ускорение нулю. Если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно – ускорение равно нулю, в других случаях –неравно.

       А после определения сил и характера движения, можете смело записывать 2й закон Ньютона, который поможет вам определить всё, о чем вас спрашивают в задаче.

Рассмотрим примеры, приведенные в предыдущем сообщении.

Пример 1. Санки тянут по земле за веревку под углом к горизонту.

2й закон Ньютона записывайте сначала в векторной форме. Это просто: пишите сумму всех сил, которые Вы нарисовали (с векторами!) и приравнивайте к массе, умноженной на вектор ускорения:

Если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, ставьте справа ноль.

Затем нужно выбрать систему координат. Обычно ось х выбирают вдоль поверхности, по которой движется тело, ось у – перпендикулярно к ней (см.рис.).

После этого пишем 2й закон Ньютона в проекциях:

  Далее эти уравнения используются для окончательного решения задачи.

Пример 2. Грузы связаны лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения. Груз массой M находится на шероховатой наклонной плоскости.

 

Рассмотрим систему сил на рис 2б.

Так как груза два, 2й закон Ньютона записывается для каждого из них. Сначала в векторной форме:

 

Затем  для каждого тела выберем удобные  оси координат. Для тела на наклонной плоскости направим ось х вдоль поверхности вверх, а ось у – перпендикулярно ей. Для груза справа достаточно одной вертикальной оси.   Для тела М:

Ускорение у связанных тел одинаково. Затем эти уравнения можно использовать для нахождения неизвестных.

Если система тел покоится, то ускорение а=0 для обоих тел.

Обратите внимание на уточнение, сделанное для этих тел в тексте предыдущего сообщения:

В случае, если система покоится, то картина сил будет зависеть от соотношения масс грузов. Если масса груза m достаточно велика и вся система вот-вот сдвинется направо (груз m начнет опускаться вниз), то картина сил будет как на рис 2а.  А если груз m -легкий  и вся система стремится двигаться налево (груз m начнет подниматься вверх), то картина сил - на рис 2б.  Здесь сила трения будет трением покоя, препятствующим скатыванию тела за счет силы тяжести.

Готовы написать 2й закон Ньютона самостоятельно для случаев, приведенных в конце предыдущего сообщения?  Обязательно напишите!

Вопросы можно задавать здесь, внизу страницы , в комментариях, если вы зашли как пользователь Гугла. Можно писать на почту tujpavlova@gmail.com или прийти на занятия секции физики в КемГУ  в воскресенье, 30 ноября.

Теперь вы готовы решать задание №2 ЗФШ, которое будет выложено завтра!