Ako je rezultujuća sila nula. Uslovi za ravnotežu tijela. Pronalaženje rezultujuće sile

Statika je grana mehanike koja proučava uslove ravnoteže tela.

Iz drugog Newtonovog zakona slijedi da ako je geometrijski zbir svih vanjskih sila primijenjenih na tijelo jednak nuli, tada tijelo miruje ili vrši ravnomjerno pravolinijsko kretanje. U ovom slučaju, uobičajeno je reći da se sile primjenjuju na tijelo balans jedan drugog. Prilikom izračunavanja rezultantno mogu se primijeniti sve sile koje djeluju na tijelo centar gravitacije .

Da bi nerotirajuće tijelo bilo u ravnoteži, potrebno je da rezultanta svih sila primijenjenih na tijelo bude jednaka nuli.

Na sl. 1.14.1 daje primjer ravnoteže krutog tijela pod djelovanjem tri sile. Tačka raskrsnice O linija djelovanja sila i ne poklapa se sa točkom primjene gravitacije (centrom mase C), ali u ravnoteži ove tačke su nužno na istoj vertikali. Prilikom izračunavanja rezultante sve sile se svode na jednu tačku.

Ako tijelo može rotirati oko neke ose, zatim za njenu ravnotežu nije dovoljno da se rezultanta svih sila jednaka nuli.

Rotacijsko djelovanje sile ne zavisi samo od njene veličine, već i od udaljenosti između linije djelovanja sile i ose rotacije.

Dužina okomice povučene od ose rotacije do linije dejstva sile naziva se rame snage.

Proizvod modula sile po ramenu d pozvao moment sile M. Momenti onih sila koje teže da rotiraju tijelo u smjeru suprotnom od kazaljke na satu smatraju se pozitivnim (slika 1.14.2).

pravilo trenutka : tijelo s fiksnom osom rotacije je u ravnoteži ako je algebarski zbir momenata svih sila primijenjenih na tijelo oko ove ose nula:

U Međunarodnom sistemu jedinica (SI) momenti sila se mjere u Hnewtonmetara (N∙m) .

U opštem slučaju, kada se tijelo može kretati naprijed i rotirati, oba uslova moraju biti ispunjena za ravnotežu: rezultujuća sila mora biti jednaka nuli i zbir svih momenata sila mora biti jednak nuli.

Kotrljanje kotača po horizontalnoj površini - primjer indiferentna ravnoteža(Slika 1.14.3). Ako se točak zaustavi u bilo kojoj tački, on će biti u ravnoteži. Uz indiferentnu ravnotežu u mehanici, razlikuju se stanja održivo i nestabilno balans.

Stanje ravnoteže naziva se stabilnim ako uz mala odstupanja tijela od ovog stanja nastaju sile ili momenti sila koji teže da tijelo vrate u ravnotežno stanje.

Uz malo odstupanje tijela od stanja nestabilne ravnoteže nastaju sile ili momenti sila koje teže da uklone tijelo iz ravnotežnog položaja.

Lopta koja leži na ravnoj horizontalnoj površini nalazi se u stanju indiferentne ravnoteže. Kugla koja se nalazi na vrhu sferne izbočine primjer je nestabilne ravnoteže. Konačno, lopta na dnu sferne šupljine je u stanju stabilne ravnoteže (slika 1.14.4).

Za tijelo sa fiksnom osom rotacije moguće su sve tri vrste ravnoteže. Indiferentna ravnoteža nastaje kada os rotacije prolazi kroz centar mase. U stabilnoj i nestabilnoj ravnoteži, centar mase je na okomitoj liniji koja prolazi kroz os rotacije. U ovom slučaju, ako je centar mase ispod ose rotacije, stanje ravnoteže je stabilno. Ako se centar mase nalazi iznad ose, ravnotežno stanje je nestabilno (slika 1.14.5).

Poseban slučaj je ravnoteža tijela na osloncu. U ovom slučaju, elastična sila oslonca se ne primjenjuje na jednu tačku, već se raspoređuje na bazu tijela. Tijelo je u ravnoteži ako okomita linija povučena kroz centar mase tijela prolazi kroz otisak stopala, tj. unutar konture koju čine linije koje povezuju tačke oslonca. Ako ova linija ne prelazi područje oslonca, tijelo se prevrće. Zanimljiv primjer ravnoteže tijela na osloncu je kosi toranj u italijanskom gradu Pizi (slika 1.14.6), koji je, prema legendi, koristio Galileo kada je proučavao zakone slobodnog pada tijela. Kula ima oblik cilindra visine 55 m i poluprečnika 7 m. Vrh tornja odstupa od vertikale za 4,5 m.

Vertikalna linija povučena kroz centar mase tornja siječe osnovu otprilike 2,3 m od njenog središta. Dakle, toranj je u stanju ravnoteže. Ravnoteža će se poremetiti i kula će pasti kada odstupanje njenog vrha od vertikale dostigne 14 m. To se, po svemu sudeći, neće dogoditi uskoro.

U inercijalnim referentnim sistemima, promjena brzine tijela moguća je samo kada na njega djeluje drugo tijelo. Kvantitativno, djelovanje jednog tijela na drugo izražava se pomoću takve fizičke veličine kao što je sila (). Udar jednog tijela o drugo može uzrokovati promjenu brzine tijela, kako u veličini tako i u smjeru. Dakle, sila je vektor i određena je ne samo veličinom (modulom), već i smjerom. Smjer sile određuje smjer vektora ubrzanja tijela na koje djeluje dotična sila.

Veličinu i smjer sile određuje drugi Newtonov zakon:

gdje je m masa tijela na koje djeluje sila - ubrzanje koje sila daje dotičnom tijelu. Smisao drugog Newtonovog zakona leži u činjenici da sile koje djeluju na tijelo određuju kako se mijenja brzina tijela, a ne samo njegova brzina. Imajte na umu da drugi Newtonov zakon vrijedi samo u inercijalnim referentnim okvirima.

Ako više sila istovremeno djeluje na tijelo, tada se tijelo kreće ubrzanjem koja je jednaka vektorskom zbiru ubrzanja koja bi se pojavila pod utjecajem svakog od tijela posebno. Sile koje djeluju na tijelo i primijenjene na njegovu jednu tačku treba sabrati u skladu s pravilom zbrajanja vektora.

DEFINICIJA

Vektorski zbir svih sila koje djeluju na tijelo u isto vrijeme se naziva rezultujuća sila ():

Ako na tijelo djeluje više sila, onda se drugi Newtonov zakon piše kao:

Rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo može biti jednaka nuli ako postoji međusobna kompenzacija sila koje djeluju na tijelo. U tom slučaju tijelo se kreće konstantnom brzinom ili miruje.

Prilikom prikazivanja sila koje djeluju na tijelo, na crtežu, u slučaju ravnomjerno ubrzanog kretanja tijela, rezultantnu silu usmjerenu duž ubrzanja treba prikazati duže od suprotno usmjerene sile (zbir sila). U slučaju ravnomjernog kretanja (ili mirovanja), dina vektora sila usmjerenih u suprotnim smjerovima je ista.

Da bi se pronašla rezultantna sila, potrebno je na crtežu prikazati sve sile koje se moraju uzeti u obzir u zadatku koje djeluju na tijelo. Sile se moraju sabirati prema pravilima vektorskog sabiranja.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte Telo leži na kosoj ravni (slika 1), oslikajte sile koje deluju na telo, kolika je rezultanta svih sila primenjenih na telo?

Rješenje Hajde da napravimo crtež.

Na tijelo koje se nalazi na nagnutoj ravni djeluje sila gravitacije (), sila normalne reakcije oslonca () i sila statičkog trenja (prema uvjetu tijelo se ne kreće) (). Rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo () može se naći vektorskim zbrajanjem:

Prvo dodamo, prema pravilu paralelograma, silu gravitacije i silu reakcije oslonca, dobijemo silu. Ova sila mora biti usmjerena duž nagnute ravni duž kretanja tijela. Dužina vektora mora biti jednaka vektoru sile trna, budući da tijelo miruje u skladu sa uslovom. Prema drugom Newtonovom zakonu, rezultanta mora biti nula:

Odgovori Rezultantna sila je nula.

PRIMJER 2

Vježbajte Teret ovješen u zraku na oprugu kreće se konstantnim ubrzanjem naniže (slika 3), koje sile djeluju na teret? Kolika je rezultantna sila primijenjena na teret? Kuda će biti usmjerena rezultujuća sila?

Rješenje Hajde da napravimo crtež.

Na teret okačen na oprugu, sila gravitacije () sa strane Zemlje i elastična sila opruge () (sa strane opruge) djeluju na teret, kada se teret kreće u zraku, obično se zanemaruje sila trenja tereta o vazduh. Rezultanta sila primijenjenih na opterećenje u našem zadatku može se naći kao:

Igor Babin (Sankt Peterburg) 14.05.2012 17:33

u stanju piše da treba pronaći težinu tijela.

i u rješavanju modula gravitacije.

Kako se težina može mjeriti u Njutnima.

U grešci uslova (

Aleksej (Sankt Peterburg)

Dobar dan!

Brkate pojmove mase i težine. Težina tijela je sila (i stoga se težina mjeri u Njutnima), kojom tijelo pritiska na oslonac ili rasteže ovjes. Kao što slijedi iz definicije, ova sila se ne primjenjuje čak ni na tijelo, već na oslonac. Bestežinsko stanje je stanje kada tijelo ne gubi masu, već težinu, odnosno tijelo prestaje da vrši pritisak na druga tijela.

Slažem se, date su neke slobode u odluci u definicijama, sada je to ispravljeno.

Jurij Šoitov (Kursk) 26.06.2012 21:20

Koncept "tjelesne težine" uveden je u obrazovnu fiziku krajnje neuspješno. Ako u svakodnevnom konceptu težina znači masu, onda je u školskoj fizici, kao što ste ispravno primijetili, težina tijela sila (i stoga se težina mjeri u njutnima), kojom tijelo pritiska na oslonac ili rasteže ovjes . Imajte na umu da govorimo o jednoj podršci i jednoj niti. Ako postoji nekoliko nosača ili niti, koncept težine nestaje.

Dajem primjer. Neka tijelo visi na niti u tečnosti. Ona rasteže nit i pritiska tečnost sa silom koja je minus Arhimedova sila. Zašto, govoreći o težini tela u tečnosti, ne saberemo ove sile, kao što to činite u svojoj odluci?

Registrirao sam se na vašoj web stranici, ali nisam primijetio šta se promijenilo u našoj komunikaciji. Oprostite na mojoj gluposti, ali ja, kao starac, ne krećem se dovoljno slobodno po stranici.

Aleksej (Sankt Peterburg)

Dobar dan!

Zaista, koncept tjelesne težine je vrlo nejasan kada tijelo ima nekoliko oslonaca. Obično se težina u ovom slučaju definira kao zbir interakcija sa svim osloncima. U ovom slučaju, utjecaj na plinovite i tekuće medije, po pravilu, je isključen. Ovo samo spada u primjer koji ste opisali, s utegom okačenim u vodi.

Tu odmah pada na pamet dječji problem: "Šta je više: kilogram puha ili kilogram olova?" Ako iskreno riješimo ovaj problem, onda nesumnjivo moramo uzeti u obzir moć Arhimeda. A po težini ćemo, najvjerovatnije, shvatiti šta će nam vaga pokazati, odnosno silu kojom puh i olovo pritiskaju, recimo, vagu. To jest, ovdje je sila interakcije sa zrakom, takoreći, isključena iz koncepta težine.

S druge strane, ako pretpostavimo da smo ispumpali sav zrak i stavili na vagu tijelo za koje je vezan konopac. Tada će sila gravitacije biti uravnotežena zbrojem sile reakcije oslonca i sile napetosti niti. Ako težinu shvatimo kao silu djelovanja na oslonce koji sprječavaju padanje, tada će težina ovdje biti jednaka ovom zbroju sile zatezanja niti i sile pritiska na tanjir vage, odnosno poklopit će se po veličini sa silom gravitacije. Opet se postavlja pitanje: zašto je nit bolja ili gora od Arhimedove sile?

Generalno, ovdje se može složiti da koncept težine ima smisla samo u praznom prostoru, gdje postoji samo jedan oslonac i tijelo. Kako biti ovde, to je pitanje terminologije koju, nažalost, ovde svako ima svoju, pošto to i nije toliko važno pitanje :) A ako se može zanemariti Arhimedova sila u vazduhu u svim običnim slučajevima, što znači da će to posebno uticati na vrijednost težine ne može, onda je za tijelo u tečnosti to već kritično.

Da budem potpuno iskren, podjela snaga na tipove je vrlo proizvoljna. Zamislite da se kutija vuče duž horizontalne površine. Obično se kaže da na kutiju sa strane površine djeluju dvije sile: sila reakcije oslonca, usmjerena okomito, i sila trenja, usmjerena horizontalno. Ali to su dvije sile koje djeluju između istih tijela, zašto jednostavno ne nacrtamo jednu silu, a to je njihov vektorski zbir (ovo se, inače, ponekad radi). Verovatno je stvar pogodnosti :)

Tako da sam malo zbunjen šta da radim sa ovim konkretnim zadatkom. Najlakši način je, vjerovatno, preformulisati ga i postaviti pitanje o veličini gravitacije.

Ne brini, sve je u redu. Prilikom registracije morate dati e-mail. Ako sada odete na stranicu pod svojim nalogom, onda kada pokušate da ostavite komentar u prozoru "Vaša e-pošta", ista adresa bi se odmah trebala pojaviti. Nakon toga, sistem će automatski potpisati vaše poruke.

Do sada smo razmatrali poređenje kada na tijelo djeluju dvije (ili više) sila čiji je vektorski zbir jednak nuli. U tom slučaju tijelo može ili mirovati ili se kretati ravnomjerno. Ako tijelo miruje, tada je ukupan rad svih sila primijenjenih na njega jednak nuli. Jednaka nuli i rad svake pojedinačne sile. Ako se tijelo kreće jednoliko, onda je ukupan rad svih sila i dalje nula. Ali svaka sila zasebno, ako nije okomita na smjer kretanja, obavlja određeni rad - pozitivan ili negativan.

Razmotrimo sada slučaj kada rezultanta svih sila primijenjenih na tijelo nije jednaka nuli ili kada na tijelo djeluje samo jedna sila. U ovom slučaju, kao što slijedi iz drugog Newtonovog zakona, tijelo će se kretati ubrzano. Brzina tijela će se promijeniti, a rad sila u ovom slučaju nije nula, može biti pozitivan ili negativan. Može se očekivati ​​da postoji neka veza između promjene brzine tijela i rada sila koje se primjenjuju na tijelo. Pokušajmo ga instalirati. Zamislite, radi jednostavnosti rasuđivanja, da se tijelo kreće duž prave linije i da je rezultanta sila primijenjenih na njega konstantna u apsolutnoj vrijednosti; i usmjerena duž iste linije. Označimo ovu rezultantnu silu kao i projekciju pomaka na smjer sile kao Usmjerimo koordinatnu osu duž smjera sile. Tada je, kao što je prikazano u § 75, obavljeni rad jednak Usmjerimo koordinatnu osu duž pomaka tijela. Tada, kao što je pokazano u § 75, rad A koji izvrši rezultanta je: Ako se pravci sile i pomaka poklapaju, onda je pozitivan i rad pozitivan. Ako je rezultanta usmjerena suprotno od smjera kretanja tijela, tada je njen rad negativan. Sila daje ubrzanje tijelu. Prema drugom Newtonovom zakonu. S druge strane, u drugom poglavlju smo otkrili da u pravolinijskom jednoliko ubrzanom kretanju

Otuda to sledi

Ovdje - početna brzina tijela, odnosno njegova brzina na početku kretanja - njegova brzina na kraju ovog dijela.

Dobili smo formulu koja povezuje rad sile sa promjenom brzine (tačnije, kvadrata brzine) tijela uzrokovanom ovom silom.

Polovina proizvoda mase tijela i kvadrata njegove brzine ima poseban naziv - kinetička energija tijela, a formula (1) se često naziva teoremom kinetičke energije.

Rad sile jednak je promjeni kinetičke energije tijela.

Može se pokazati da formula (1), koju smo mi izveli za silu koja je konstantne veličine i usmjerena duž kretanja, vrijedi i u slučajevima kada se sila mijenja i njen smjer se ne poklapa sa smjerom kretanja.

Formula (1) je izvanredna u mnogim aspektima.

Prvo, iz toga proizlazi da rad sile koja djeluje na tijelo ovisi samo o početnoj i konačnoj vrijednosti brzine tijela i ne ovisi o brzini kojom se kretalo u drugim točkama.

Drugo, iz formule (1) se vidi da njegova desna strana može biti i pozitivna i negativna, ovisno o tome da li se brzina tijela povećava ili smanjuje. Ako se brzina tijela povećava, onda je desna strana formule (1) pozitivna, dakle, rad bi trebao biti takav jer da bi se povećala brzina tijela (u apsolutnoj vrijednosti), sila koja na njega djeluje mora biti usmjerena u istom smjeru kao i kretanje. Naprotiv, kada se brzina tijela smanji, desna strana formule (1) poprima negativnu vrijednost (sila je usmjerena suprotno od pomaka).

Ako je brzina tijela u početnoj tački nula, izraz za rad ima oblik:

Formula (2) vam omogućava da izračunate rad koji treba obaviti da biste tijelu u mirovanju rekli brzinu jednaku

Očigledno je suprotno: da bi se zaustavilo tijelo koje se kreće brzinom, potrebno je izvršiti rad

veoma podseća na formulu dobijenu u prethodnom poglavlju (videti § 59), koja uspostavlja između impulsa sile i promene u momentu kretanja tela

Zaista, lijeva strana formule (3) razlikuje se od lijeve strane formule (1) po tome što se u njoj sila ne množi s pomakom koji vrši tijelo, već s trajanjem sile. Na desnoj strani formule (3) je umnožak mase tijela i njegove brzine (impulsa) umjesto polovine proizvoda mase tijela i kvadrata njegove brzine, koji se pojavljuje na desnoj strani formule (1). Obje ove formule su posljedica Newtonovih zakona (iz kojih su izvedene), a veličine su karakteristike kretanja.

Ali postoji i fundamentalna razlika između formula (1) i (3): formula O) uspostavlja vezu između skalarnih veličina, dok je formula (3) vektorska formula.

Zadatak I. Koji rad treba obaviti da bi voz koji se kreće brzinom povećao svoju brzinu Masa voza. Koja sila mora biti primijenjena na voz da bi se ovo povećanje brzine dogodilo na dionici od 2 km? Smatra se da je kretanje ravnomjerno ubrzano.

Rješenje. Rad A se može naći po formuli

Zamjenom podataka navedenih u zadatku, dobijamo:

Ali po definiciji, dakle,

Zadatak 2, Koju će visinu dostići tijelo izbačeno početnom brzinom?

Rješenje. Tijelo će se dizati sve dok njegova brzina ne bude nula. Na tijelo djeluje samo sila gravitacije gdje je masa tijela i ubrzanje slobodnog pada (zanemarujemo silu otpora zraka i Arhimedovu silu).

Primjena formule

Već smo ranije dobili ovaj izraz (vidi str. 60) na složeniji način.

Vježba 48

1. Kako je rad sile povezan sa kinetičkom energijom tijela?

2 Kako se mijenja kinetička energija tijela ako sila primijenjena na tijelo radi pozitivno?

3. Kako se mijenja kinetička energija tijela ako sila primijenjena na njega izvrši negativan rad.

4. Tijelo se kreće jednoliko duž kružnice poluprečnika 0,5 m, s kinetičkom energijom od 10 J. Koja je sila koja djeluje na tijelo? Kako se usmjerava? Koliki je rad ove sile?

5. Na tijelo koje miruje i mase 3 kg djeluje sila od 40 N. Nakon toga tijelo prolazi duž glatke horizontalne ravnine bez trenja 3 m. Tada se sila smanjuje na 20 n, a tijelo putuje još 3 m. Nađite kinetičku energiju tijela u krajnjoj tački njegovog kretanja.

6. Koji rad treba uraditi da bi se zaustavio voz težak 1.000 tona koji se kreće brzinom od 108 km/h?

7. Na tijelo mase 5 kg, koje se kreće brzinom od 6 m/s, djeluje sila od 8 n, usmjerena u smjeru suprotnom od kretanja. Kao rezultat, brzina tijela se smanjuje na 2 m/sec. Kolika je veličina i znak rada sile? Koliki je put pređen tijelom?

8. Na tijelo koje je prvobitno mirovalo počinje djelovati sila od 4 N, usmjerena pod uglom od 60° prema horizontu. Tijelo se kreće po glatkoj horizontalnoj površini bez trenja. Izračunajte rad sile ako je tijelo prešlo put od 1 m.

9. Šta je teorema kinetičke energije?

Sistematizacija znanja o rezultanti svih sila primijenjenih na tijelo; o sabiranju vektora.

  • Tumačenje prvog Newtonovog zakona o konceptu rezultante sila.
  • Percepcija ovog teksta zakona.
  • Primjena stečenog znanja na poznate i nove situacije u rješavanju fizičkih problema.
  • Ciljevi lekcije (za nastavnika):

    edukativni:

    • Pojasnite i proširite znanje o rezultantnoj sili i kako je pronaći.
    • Formirati sposobnost primjene koncepta rezultantne sile na opravdanje zakona kretanja (Newtonovi zakoni)
    • Odrediti nivo savladanosti teme;
    • Nastavite razvijati vještine samoanalize situacije i samokontrole.

    edukativni:

    • Doprinijeti formiranju svjetonazorske ideje o spoznatljivosti pojava i svojstava okolnog svijeta;
    • Naglasiti važnost modulacije u spoznajnosti materije;
    • Obratite pažnju na formiranje univerzalnih ljudskih kvaliteta:
      a) efikasnost,
      b) nezavisnost;
      c) tačnost;
      d) disciplina;
      e) odgovoran odnos prema učenju.

    u razvoju:

  • Sprovoditi mentalni razvoj djece;
  • Rad na formiranju vještina upoređivanja pojava, donošenja zaključaka, generalizacija;
  • Naučite:
    a) istaći znakove sličnosti u opisu pojava,
    b) analizirati situaciju
    c) donosi logičke zaključke na osnovu ove analize i postojećeg znanja;
  • Provjeriti stepen samostalnog razmišljanja učenika o primjeni postojećeg znanja u različitim situacijama.
  • Oprema i demonstracije.

    1. Ilustracije:
      skica za basnu I.A. Krylov "Labud, rak i štuka",
      skica slike I. Repina "Teglenice na Volgi",
      na zadatak br. 108 “Repa” - “Zadatak fizičara” G. Ostera.
    2. Strelice u boji na bazi polietilena.
    3. Papir za kopiranje.
    4. Kodoskop i film sa rješenjem dva problema samostalnog rada.
    5. Shatalov "Popratne napomene".
    6. Faradejev portret.

    Izgled ploče:

    “Ako ste u ovome
    shvati kako treba
    bolje da možeš da pratiš
    prateći moj tok misli
    u onome što sledi."
    M. Faraday

    Tokom nastave

    1. Organizacioni momenat

    pregled:

    • odsutan;
    • prisustvo dnevnika, bilježnica, olovaka, ravnala, olovaka;

    Ocjena izgleda.

    2. Ponavljanje

    Dok pričamo na času, ponavljamo:

    • I Newtonov zakon.
    • Sila je uzrok ubrzanja.
    • Njutnov drugi zakon.
    • Sabiranje vektora pravilu trokuta i paralelograma.

    3. Glavni materijal

    Problem lekcije.

    “Jednom labud, rak i štuka
    Nošena sa prtljagom, došla su kolica
    I zajedno, troje, svi upregnuti u to;
    Iz kože iskoči
    A kolica se i dalje ne pomeraju!
    Prtljag bi im se činio lakim:
    Da, labud se provaljuje u oblake,
    Rak se vraća
    I Pike se uvlači u vodu!
    Ko im je kriv, ko u pravu -
    Nije na nama da sudimo;
    Da, samo stvari su još tu!”

    (I.A. Krylov)

    Basna izražava skeptičan stav prema Aleksandru I, ismijava previranja u Državnom savetu iz 1816. godine, reforme i komiteti koje je započeo Aleksandar I nisu bili u stanju da pomere duboko zaglavljena kola autokratije. U tome je, s političke tačke gledišta, Ivan Andreevič bio u pravu. Ali hajde da saznamo fizički aspekt. Da li je Krilov u pravu? Da biste to učinili, potrebno je bolje upoznati koncept rezultante sila primijenjenih na tijelo.

    Sila jednaka geometrijskom zbiru svih sila primijenjenih na tijelo (tačku) naziva se rezultantna ili rezultantna sila.

    Slika 1

    Kako se ovo tijelo ponaša? Ili miruje ili se kreće pravolinijski i jednoliko, budući da iz Njutnovog I zakona slijedi da postoje takvi referentni okviri u odnosu na koje tijelo koje se progresivno kreće zadržava svoju brzinu konstantnom ako na njega ne djeluju druga tijela ili djelovanje ovih tijela je kompenzirano,

    tj. |F 1 | = |F 2 | (uvodi se definicija rezultante).

    Sila koja na tijelo proizvodi isti učinak kao više sila koje istovremeno djeluju naziva se rezultanta tih sila.

    Pronalaženje rezultante nekoliko sila je geometrijski zbrajanje djelujućih sila; izvodi se po pravilu trougla ili paralelograma.

    Na slici 1 R=0, jer .

    Za dodavanje dva vektora, početak drugog se primjenjuje na kraj prvog vektora, a početak prvog povezuje se s krajem drugog (manipulacija na tabli sa strelicama na bazi polietilena). Ovaj vektor je rezultanta svih sila primijenjenih na tijelo, tj. R \u003d F 1 - F 2 \u003d 0

    Kako se može formulisati prvi Newtonov zakon na osnovu definicije rezultantne sile? Dobro poznata formulacija prvog Newtonovog zakona:

    “Ako druga tijela ne djeluju na dato tijelo ili su djelovanja drugih tijela kompenzirana (uravnotežena), onda ovo tijelo ili miruje ili se kreće pravolinijski i jednoliko.”

    Novo formulacija Newtonovog I zakona (navedite formulaciju Newtonovog I zakona za zapisnik):

    “Ako je rezultanta sila primijenjenih na tijelo nula, tada tijelo zadržava stanje mirovanja ili ravnomjerno pravolinijsko kretanje.”

    Kako postupiti pri pronalaženju rezultante, ako su sile primijenjene na tijelo usmjerene u jednom smjeru duž jedne prave?

    Zadatak #1 (rešenje zadatka br. 108 autora Grigorija Ostera iz knjige zadataka “Fizika”).

    Djed, držeći repu, razvija vučnu silu do 600 N, baka - do 100 N, unuka - do 50 N, buba - do 30 N, mačka - do 10 N i miš - do 2 N. Kolika je rezultanta svih ovih sila, usmjerenih u istoj pravoj liniji u istom smjeru? Da li bi ova kompanija obrađivala repu bez miša ako su sile koje drže repu u zemlji 791 N?

    (Manipulacija na tabli sa strelicama na bazi polietilena).

    Odgovori. Modul rezultujuće sile, jednak zbiru modula sila kojima djed vuče repu, baka vuče djeda, unuka vuče baku, Buba vuče unuku, mačka vuče bubu, a miš vuče mačku, biće jednako 792 N. Doprinos mišićne snage miša ovom moćnom impulsu je 2 N. Bez Miškinovih Njutna, stvari neće raditi.

    Zadatak broj 2.

    A ako su sile koje djeluju na tijelo usmjerene pod pravim uglom jedna prema drugoj? (Manipulacija na tabli sa strelicama na bazi polietilena).

    (Pišemo pravila, str. 104 Šatalov „Napomene o podršci“).

    Zadatak broj 3.

    Pokušajmo otkriti da li je IA u pravu u basni. Krylov.

    Ako pretpostavimo da je vučna sila tri životinje opisane u basni ista i usporediva (ili više) s težinom kolica, a također premašuje statičku silu trenja, onda, koristeći sliku 2 (1) za zadatak 3 , nakon konstruiranja rezultante, dobijamo da And .BUT. Krilov je, naravno, u pravu.

    Ako koristimo podatke u nastavku, koje su unaprijed pripremili učenici, onda ćemo dobiti nešto drugačiji rezultat (vidi sliku 2 (1) za zadatak 3).

    Ime Dimenzije, cm Težina, kg Brzina, m/s
    rak (rijeka) 0,2 - 0,5 0,3 - 0,5
    Pike 60 -70 3,5 – 5,5 8,3
    labud 180 7 – 10 (13) 13,9 – 22,2

    Snaga koju razvijaju tijela pri ravnomjernom pravolinijskom kretanju, što je moguće kada su vučna sila i sila otpora jednake, može se izračunati pomoću sljedeće formule.

    Slični postovi