Много сил на силы

Начинаем готовиться ко второму заданию ЗФШ, которое будет посвящено динамике.

Сегодня -часть 1, изображаем силы, действующие на тело.

При решении задач на движение тел обычно необходимо записать 2-й закон Ньютона. Чтобы записать его правильно,  необходимо указать силы, действующие на тело (смотрите таблицу сил), определить их направление. Для определения действующих сил заполняйте, хотя бы мысленно, следующую таблицу:

При заполнении таблицы нужно помнить, что окружающие тела действуют либо непосредственно при прикосновении, либо посредством гравитационного (обычно Земля) или электромагнитного (заряды, катушки, магниты) полей.

Рассмотрим два примера.

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

Изобразим эти силы, приложенными к центру масс тела (санок): 

 

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.

 

Заметим, что

•  В системе имеется два разных тела, на которые действуют разные силы.
• Тела не действуют друг на друга непосредственно, на каждое из них действует нить.

Запишем действующие силы отдельно для каждого тела.

 

В результате, картина сил будет зависеть от того, в какую сторону движется система:

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.

Если всё понятно, попробуйте нарисовать картину сил в следующих случаях:

 

Как записать 2-й закон Ньютона в этих случаях, мы обсудим в следующий раз.