Ako je rezultantna sila nula. Uvjeti ravnoteže tijela. Određivanje rezultantne sile

Statika je grana mehanike koja proučava uvjete ravnoteže tijela.

Iz drugog Newtonovog zakona proizlazi da ako je geometrijski zbroj svih vanjskih sila koje djeluju na tijelo jednak nuli, tada tijelo miruje ili se giba jednoliko pravocrtno. U ovom slučaju, uobičajeno je reći da sile djeluju na tijelo ravnoteža jedni druge. Pri proračunu rezultanta mogu se primijeniti sve sile koje djeluju na tijelo centar gravitacije .

Da bi tijelo koje ne rotira bilo u ravnoteži, potrebno je da rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo bude jednaka nuli.

Na sl. 1.14.1 daje primjer ravnoteže krutog tijela pod djelovanjem triju sila. Točka raskrižja O linijama djelovanja sila i ne podudara se s točkom primjene gravitacije (centrom mase C), ali u ravnoteži su te točke nužno na istoj vertikali. Pri izračunu rezultante sve se sile svode na jednu točku.

Ako tijelo može rotirati oko neke osi, zatim za njezinu ravnotežu nije dovoljno jednaka nuli rezultanta svih sila.

Rotacijsko djelovanje sile ne ovisi samo o njezinoj veličini, već i o udaljenosti između linije djelovanja sile i osi rotacije.

Duljina okomice povučene s osi rotacije na pravac djelovanja sile naziva se rame snage.

Umnožak modula sile po ramenu d nazvao moment sile M. Momenti onih sila koje teže rotaciji tijela u smjeru suprotnom od kazaljke na satu smatraju se pozitivnima (slika 1.14.2).

pravilo trenutka : tijelo s fiksnom osi rotacije je u ravnoteži ako je algebarski zbroj momenata svih sila koje djeluju na tijelo oko te osi jednak nuli:

U Međunarodnom sustavu jedinica (SI) momenti sila mjere se u HNewtonmetara (N∙m) .

U općem slučaju, kada se tijelo može gibati naprijed i rotirati, za ravnotežu moraju biti ispunjena oba uvjeta: rezultantna sila mora biti jednaka nuli i zbroj svih momenata sila mora biti jednak nuli.

Kotrljanje kotača po vodoravnoj površini – primjer indiferentna ravnoteža(slika 1.14.3). Ako se kotač zaustavi u bilo kojem trenutku, bit će u ravnoteži. Uz indiferentnu ravnotežu u mehanici se razlikuju stanja održivi i nestabilan ravnoteža.

Stanje ravnoteže naziva se stabilnim ako se uz mala odstupanja tijela od tog stanja javljaju sile ili momenti sila koji nastoje vratiti tijelo u ravnotežno stanje.

Pri malom odstupanju tijela od stanja nestabilne ravnoteže nastaju sile ili momenti sila koji nastoje tijelo pomaknuti iz ravnotežnog položaja.

Lopta koja leži na ravnoj horizontalnoj podlozi nalazi se u stanju indiferentne ravnoteže. Lopta smještena 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 s fiksnom osi rotacije moguća su sva tri tipa ravnoteže. Indiferentna ravnoteža nastaje kada os rotacije prolazi kroz središte mase. U stabilnoj i nestabilnoj ravnoteži središte mase nalazi se na okomitoj liniji koja prolazi kroz os rotacije. U tom slučaju, ako je središte mase ispod osi rotacije, stanje ravnoteže je stabilno. Ako se središte mase nalazi iznad osi, stanje ravnoteže je nestabilno (sl. 1.14.5).

Poseban slučaj je ravnoteža tijela na nosaču. U ovom slučaju, elastična sila oslonca ne djeluje na jednu točku, već se raspoređuje na bazu tijela. Tijelo je u ravnoteži ako kroz njega prolazi okomica povučena kroz središte mase tijela otisak stopala, tj. unutar konture koju čine linije koje povezuju točke oslonca. Ako ova linija ne prelazi područje oslonca, tijelo se prevrće. Zanimljiv primjer ravnoteže tijela na nosaču je kosi toranj u talijanskom gradu Pisi (sl. 1.14.6), kojim se, prema legendi, služio Galileo proučavajući zakone slobodnog pada tijela. Toranj ima oblik valjka visine 55 m i polumjera 7 m. Vrh tornja odstupa od vertikale za 4,5 m.

Okomita crta povučena kroz središte mase tornja siječe bazu otprilike 2,3 m od njezina središta. Dakle, toranj je u stanju ravnoteže. Ravnoteža će se poremetiti i toranj će pasti kada otklon njegovog vrha od okomice dosegne 14 m. To se, prema svemu sudeći, neće dogoditi tako skoro.

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

Veličina i smjer sile određeni su drugim Newtonovim zakonom:

gdje je m masa tijela na koje sila djeluje – 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 na tijelo istodobno djeluje više sila, tada se tijelo giba akceleracijom koja je jednaka vektorskom zbroju akceleracija koje bi nastale pod utjecajem svakog od tijela zasebno. Sile koje djeluju na tijelo i djeluju na njegovu jednu točku treba zbrajati u skladu s pravilom zbrajanja vektora.

DEFINICIJA

Naziva se vektorski zbroj svih sila koje istodobno djeluju na tijelo rezultantna sila ():

Ako na tijelo djeluje više sila, tada se drugi Newtonov zakon piše ovako:

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 giba stalnom brzinom ili miruje.

Kod prikaza sila koje djeluju na tijelo, na crtežu, u slučaju jednoliko ubrzanog gibanja tijela, rezultanta sile usmjerene duž akceleracije treba biti prikazana dužom od suprotno usmjerene sile (zbroj sila). U slučaju jednolikog gibanja (ili mirovanja), dina vektora sila usmjerenih u suprotnim smjerovima je ista.

Da bismo pronašli rezultantu sile, potrebno je na crtežu prikazati sve sile koje se moraju uzeti u obzir u zadatku koje djeluju na tijelo. Sile se moraju zbrajati prema pravilima zbrajanja vektora.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte Tijelo leži na kosoj ravnini (slika 1), prikaži sile koje djeluju na tijelo, kolika je rezultanta svih sila primijenjenih na tijelo?

Riješenje Napravimo crtež.

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

Prvo zbrojimo, prema pravilu paralelograma, silu teže i reakcijsku silu oslonca, dobijemo silu. Ova sila mora biti usmjerena duž nagnute ravnine duž gibanja tijela. Duljina vektora mora biti jednaka vektoru sile trna, jer tijelo prema stanju miruje. Prema drugom Newtonovom zakonu, rezultanta mora biti nula:

Odgovor Rezultantna sila je nula.

PRIMJER 2

Vježbajte Teret obješen u zraku na opruzi giba se konstantnom akceleracijom prema dolje (slika 3), koje sile djeluju na teret? Kolika je rezultantna sila primijenjena na teret? Kamo će biti usmjerena rezultantna sila?

Riješenje Napravimo crtež.

Na teret obješen na oprugu djeluje sila teže () sa strane Zemlje i elastična sila opruge () (sa strane opruge), kada se teret kreće u zraku, obično se zanemaruje sila trenja tereta o zrak. Rezultanta sila primijenjenih na teret u našem problemu može se pronaći kao:

Igor Babin (Sankt Peterburg) 14.05.2012 17:33

u uvjetu je napisano da trebate pronaći težinu tijela.

a u rješavanju modula sile teže.

Kako se težina može izmjeriti u Newtonima.

U pogrešci uvjeta (

Aleksej (Sankt Peterburg)

Dobar dan!

Brkaš pojmove masa i težina. Težina tijela je sila (i stoga se težina mjeri u Newtonima), kojom tijelo pritišće 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 gubi ne masu, već težinu, odnosno tijelo prestaje vršiti pritisak na druga tijela.

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

Jurij Šoitov (Kursk) 26.06.2012 21:20

Pojam "tjelesne težine" uveden je u obrazovnu fiziku krajnje neuspješno. Ako u svakodnevnom konceptu težina označava masu, onda je u školskoj fizici, kao što ste točno primijetili, težina tijela sila (i stoga se težina mjeri u Newtonima) kojom tijelo pritišće 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 tekućini. Rasteže nit i pritišće tekućinu silom jednakom minus Arhimedovoj sili. Zašto, govoreći o težini tijela u tekućini, ne zbrojimo te sile, kao što to činite vi u svojoj odluci?

Registrirao sam se na vašoj stranici, ali nisam primijetio što se promijenilo u našoj komunikaciji. Oprostite na mojoj gluposti, ali ja, budući da sam star čovjek, ne snalazim se dovoljno slobodno po stranici.

Aleksej (Sankt Peterburg)

Dobar dan!

Doista, pojam tjelesne težine vrlo je nejasan kada tijelo ima nekoliko oslonaca. Obično se težina u ovom slučaju definira kao zbroj interakcija sa svim nosačima. U ovom slučaju, utjecaj na plinovite i tekuće medije, u pravilu, je isključen. Ovo samo potpada pod primjer koji ste opisali, s utegom koji visi u vodi.

Tu odmah pada na pamet dječji problem: "Što je teže: kilogram paperja ili kilogram olova?" Ako pošteno riješimo ovaj problem, onda nedvojbeno moramo uzeti u obzir Arhimedovu moć. A po težini ćemo, najvjerojatnije, shvatiti što će nam pokazati vaga, odnosno snagu kojom paperje 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 vezano uže. Tada će sila teže biti uravnotežena zbrojem sile reakcije oslonca i sile napetosti niti. Ako težinu shvatimo kao silu djelovanja na nosače koji sprječavaju pad, tada će težina ovdje biti jednaka ovom zbroju sile napetosti niti i sile pritiska na vagu, odnosno podudarat će se po veličini sa silom gravitacije. Opet se postavlja pitanje: zašto je nit bolja ili lošija od Arhimedove sile?

Ovdje se općenito možemo složiti da pojam težine ima smisla samo u praznom prostoru, gdje postoji samo jedan oslonac i tijelo. Kako tu biti, to je pitanje terminologije, koju nažalost svatko ovdje ima svoju, jer ovo i nije toliko važno pitanje :) I ako se Arhimedova sila u zraku u svim uobičajenim slučajevima može zanemariti, koja znači da će posebno utjecati na vrijednost težine ne može, onda je za tijelo u tekućini to već kritično.

Da budemo potpuno iskreni, podjela snaga na vrste vrlo je proizvoljna. Zamislite da se kutija vuče po horizontalnoj površini. Obično se kaže da na kutiju sa strane površine djeluju dvije sile: sila reakcije oslonca, usmjerena okomito, i sila trenja, usmjerena vodoravno. Ali to su dvije sile koje djeluju između istih tijela, zašto jednostavno ne nacrtamo jednu silu, koja je njihov vektorski zbroj (ovo se, inače, ponekad radi). Vjerojatno je stvar pogodnosti :)

Pa sam pomalo zbunjen što učiniti s ovim određenim zadatkom. Vjerojatno je najlakši način preformulirati ga i postaviti pitanje o veličini gravitacije.

Ne brini, sve je u redu. Prilikom registracije morate unijeti e-mail. Ako sada odete na stranicu pod svojim računom, tada kada pokušate ostaviti komentar u prozoru "Vaša e-pošta", ista bi se adresa trebala odmah pojaviti. Nakon toga sustav će automatski potpisati vaše poruke.

Do sada smo razmatrali usporedbu kada na tijelo djeluju dvije (ili više) sila čiji je vektorski zbroj jednak nuli. U tom slučaju tijelo može mirovati ili se gibati jednoliko. Ako tijelo miruje, tada je ukupni rad svih sila koje djeluju na njega jednak nuli. Jednak nuli i rad svake pojedine sile. Ako se tijelo giba jednoliko, tada je ukupni rad svih sila i dalje jednak nuli. Ali svaka sila zasebno, ako nije okomita na smjer gibanja, vrši određeni rad – pozitivan ili negativan.

Razmotrimo sada slučaj kada rezultanta svih sila koje djeluju 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 gibati ubrzano. Brzina tijela će se mijenjati, a rad sila u tom slučaju nije jednak nuli, može biti pozitivan ili negativan. Može se očekivati ​​da postoji neka veza između promjene brzine tijela i rada sila koje djeluju na tijelo. Pokušajmo ga instalirati. Zamislimo, radi jednostavnosti zaključivanja, da se tijelo giba po ravnoj liniji i da je rezultanta sila primijenjenih na njega konstantna u apsolutnoj vrijednosti; i usmjerena duž iste linije. Označimo ovu rezultantu sile kao a projekciju pomaka na smjer sile kao Usmjerimo koordinatnu os duž smjera sile. Tada je, kako je prikazano u § 75, obavljeni rad jednak Usmjerimo koordinatnu os duž pomaka tijela. Tada je, kao što je pokazano u § 75, rad A rezultante: Ako se smjerovi sile i pomaka podudaraju, tada je ona pozitivna i rad je pozitivan. Ako je rezultanta usmjerena suprotno od smjera gibanja tijela, tada je njegov rad negativan. Sila daje tijelu ubrzanje. Prema drugom Newtonovom zakonu. S druge strane, u drugom poglavlju smo utvrdili da kod pravocrtnog jednoliko ubrzanog gibanja

Otuda slijedi da

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

Dobili smo formulu koja povezuje rad sile s promjenom brzine (točnije kvadrata brzine) tijela uzrokovanom tom silom.

Polovica umnoška mase tijela i kvadrata njegove brzine ima poseban naziv - kinetička energija tijela, a formulu (1) često nazivamo i teoremom o kinetičkoj energiji.

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 gibanja, vrijedi iu slučajevima kada se sila mijenja i njen smjer se ne podudara sa smjerom gibanja.

Formula (1) je izvanredna u mnogim pogledima.

Prvo, iz toga proizlazi da rad sile koja djeluje na tijelo ovisi samo o početnim i krajnjim vrijednostima 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 povećava li se brzina tijela ili smanjuje. Ako se brzina tijela povećava, tada je desna strana formule (1) pozitivna, dakle, rad. Tako bi trebalo biti 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 smanjuje, desna strana formule (1) poprima negativnu vrijednost (sila je usmjerena suprotno od pomaka).

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

Formula (2) vam omogućuje izračunavanje rada koji je potrebno izvršiti da bi tijelu u mirovanju rekli brzinu jednaku

Suprotno je očito: da bi se tijelo zaustavilo u kretanju velikom brzinom, potrebno je izvršiti rad

vrlo podsjeća na formulu dobivenu u prethodnom poglavlju (vidi § 59), koja uspostavlja između impulsa sile i promjene količine gibanja tijela

Doista, lijeva strana formule (3) razlikuje se od lijeve strane formule (1) po tome što se u njoj sila ne množi s pomakom koji izvodi tijelo, već s trajanjem sile. Na desnoj strani formule (3) nalazi se umnožak mase tijela i njegove brzine (količine gibanja) umjesto polovice umnoška mase tijela i kvadrata njegove brzine, koji se pojavljuje na desnoj strani formule (1). Obje ove formule posljedica su Newtonovih zakona (iz kojih su izvedene), a veličine su karakteristike gibanja.

No postoji i temeljna razlika između formula (1) i (3): formula O) uspostavlja vezu između skalarnih veličina, dok je formula (3) vektorska formula.

Zadatak I. Koliki rad treba izvršiti da vlak koji se kreće brzinom poveća svoju brzinu Masa vlaka. Kojom silom treba djelovati na vlak da se to povećanje brzine dogodi na dionici od 2 km? Gibanje se smatra jednoliko ubrzanim.

Riješenje. Rad A se može pronaći pomoću formule

Zamjenom podataka navedenih u zadatku ovdje dobivamo:

Ali prema definiciji, dakle,

2. zadatak, Koju će visinu doseći tijelo bačeno uvis početnom brzinom?

Riješenje. Tijelo će se dizati sve dok mu brzina ne bude nula. Na tijelo djeluje samo sila teže gdje je masa tijela a akceleracija slobodnog pada (zanemarujemo silu otpora zraka i Arhimedovu silu).

Primjena formule

Taj smo izraz već ranije dobili (vidi str. 60) na kompliciraniji način.

Vježba 48

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

2 Kako se mijenja kinetička energija tijela ako sila koja na njega djeluje pozitivnim radom?

3. Kako se mijenja kinetička energija tijela ako sila koja na njega djeluje negativan rad.

4. Tijelo se giba jednoliko po kružnici polumjera 0,5 m, a ima kinetičku energiju 10 J. Kolika je sila koja djeluje na tijelo? Kako se usmjerava? Koliki je rad ove sile?

5. Na tijelo koje miruje mase 3 kg djeluje sila od 40 N. Nakon toga tijelo prolazi glatkom horizontalnom ravninom bez trenja 3 m. Tada se sila smanji na 20 n, a tijelo prijeđe još 3 m. Nađite kinetičku energiju tijela u krajnjoj točki njegova gibanja.

6. Koji rad treba izvršiti da se zaustavi vlak mase 1000 tona koji se kreće brzinom 108 km/h?

7. Na tijelo mase 5 kg, koje se giba brzinom 6 m/s, djeluje sila 8 n, usmjerena u smjeru suprotnom od kretanja. Zbog toga se brzina tijela smanjuje na 2 m/s. Koja je veličina i predznak rada sile? Koliki je put priješlo tijelo?

8. Na tijelo koje je prvotno mirovalo počinje djelovati sila od 4 N, usmjerena pod kutom od 60° prema horizontu. Tijelo se giba po glatkoj vodoravnoj površini bez trenja. Izračunaj rad sile ako je tijelo prešlo put od 1 m.

9. Što je teorem o kinetičkoj energiji?

Usustavljivanje znanja o rezultantama svih sila koje djeluju na tijelo; o zbrajanju vektora.

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

    Obrazovni:

    • Pojasniti i proširiti znanje o rezultantnoj sili i načinu njezina pronalaženja.
    • Formirati sposobnost primjene pojma rezultantne sile na opravdanje zakona gibanja (Newtonovi zakoni)
    • Utvrditi razinu svladanosti teme;
    • Nastaviti razvijati vještine samoanalize situacije i samokontrole.

    Obrazovni:

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

    U razvoju:

  • Provesti mentalni razvoj djece;
  • Raditi na formiranju vještina uspoređivanja pojava, donošenja zaključaka, generalizacija;
  • Naučiti:
    a) istaknuti znakove sličnosti u opisu pojava,
    b) analizirati situaciju
    c) izvoditi logičke zaključke na temelju ove analize i postojećeg znanja;
  • Provjeriti stupanj 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 "Tegljači na Volgi",
      na zadatak br. 108 “Repa” - “Zadatnica za fizičara” G. Ostera.
    2. Strelice obojene na bazi polietilena.
    3. Kopirni papir.
    4. Kodoskop i film s rješenjem dva zadatka samostalnog rada.
    5. Shatalov "Popratne bilješke".
    6. Faradayev portret.

    Raspored ploče:

    “Ako si u ovome
    shvatiti kako treba
    bolje da možeš pratiti
    slijedeći moj tok misli
    u onome što slijedi."
    M. Faraday

    Tijekom nastave

    1. Organizacijski trenutak

    Ispitivanje:

    • odsutan;
    • prisutnost dnevnika, bilježnica, olovaka, vladara, olovaka;

    Ocjena izgleda.

    2. Ponavljanje

    Dok razgovaramo u razredu, ponavljamo:

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

    3. Glavni materijal

    Problem lekcije.

    “Jednom labud, rak i štuka
    Nošena prtljagom, došla su kolica
    I zajedno, trojica, svi upregnuti u to;
    Iz kože se popeti
    A kolica se i dalje ne miču!
    Prtljaga bi im se činila lakom:
    Da, labud se probija u oblake,
    Rak se vraća
    I Štuka povlači u vodu!
    Tko im je kriv, tko je u pravu...
    Nije na nama da sudimo;
    Da, samo su stvari još tamo!”

    (I.A. Krylov)

    Basna izražava skeptičan stav prema Aleksandru I., ismijava previranja u Državnom vijeću 1816., reforme i odbori koje je započeo Aleksandar I. nisu bili u stanju pomaknuti duboko zaglavljena kola autokracije. U tome je, s političkog gledišta, Ivan Andrejevič bio u pravu. Ali hajde da saznamo fizički aspekt. Je li Krylov u pravu? Da bismo to učinili, potrebno je bolje upoznati pojam rezultante sila koje djeluju na tijelo.

    Sila jednaka geometrijskom zbroju svih sila koje djeluju na tijelo (točku) naziva se rezultanta ili rezultanta.

    Slika 1

    Kako se to tijelo ponaša? Ili miruje ili se giba pravocrtno i jednoliko, jer iz Newtonovog I zakona proizlazi da postoje takvi referentni okviri u odnosu na koje progresivno gibajuće tijelo zadržava konstantnu brzinu 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 djeluje jednako kao više sila koje istodobno djeluju naziva se rezultanta tih sila.

    Pronalaženje rezultante nekoliko sila je geometrijsko zbrajanje djelujućih sila; provodi se prema pravilu trokuta 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 ploči sa strelicama na bazi polietilena). Ovaj vektor je rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo, tj. R \u003d F 1 - F 2 \u003d 0

    Kako na temelju definicije rezultantne sile formulirati prvi Newtonov zakon? Dobro poznata formulacija prvog Newtonovog zakona:

    “Ako druga tijela ne djeluju na određeno tijelo ili su djelovanja drugih tijela kompenzirana (uravnotežena), tada to tijelo ili miruje ili se giba pravocrtno i jednoliko.”

    Novi formulacija Newtonovog I zakona (dajte formulaciju Newtonovog I zakona za zapisnik):

    "Ako je rezultanta sila primijenjenih na tijelo jednaka nuli, tada tijelo zadržava stanje mirovanja ili jednolikog pravocrtnog gibanja."

    Kako postupiti pri pronalaženju rezultante, ako su sile koje djeluju na tijelo usmjerene u jednom smjeru duž jedne ravne linije?

    Zadatak #1 (rješenje zadatka br. 108 Grigorija Ostera iz 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 tih sila, usmjerenih na istu ravnu liniju u istom smjeru? Bi li ova tvrtka riješila repu bez miša ako su sile koje drže repu u tlu 791 N?

    (Manipulacija na ploči sa strelicama na bazi polietilena).

    Odgovor. Modul rezultantne sile jednak zbroju modula sila kojima djed vuče repu, baka vuče djeda, unuka vuče baku, buba vuče unuku, mačka vuče bubu i miš vuče mačku, bit će jednak 792 N. Doprinos mišićne sile miša ovom moćnom impulsu je 2 N. Bez Myshkinovih Newtona stvari neće funkcionirati.

    Zadatak broj 2.

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

    (Zapisujemo pravila str. 104 Shatalov “Napomene o potpori”).

    Zadatak broj 3.

    Pokušajmo otkriti je li I.A. u pravu u basni. Krilov.

    Ako pretpostavimo da je vučna sila triju životinja opisanih u basni ista i usporediva (ili više) s težinom kolica, te također premašuje statičku silu trenja, tada, koristeći sliku 2 (1) za problem 3 , nakon konstruiranja rezultante, dobivamo da I .ALI. Krilov je, naravno, u pravu.

    Ako koristimo donje podatke koje su učenici unaprijed pripremili, tada 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
    Štuka 60 -70 3,5 – 5,5 8,3
    Labud 180 7 – 10 (13) 13,9 – 22,2

    Snaga koju razvijaju tijela tijekom jednolikog pravocrtnog gibanja, a koja je moguća kada su vučna sila i sila otpora jednake, može se izračunati pomoću sljedeće formule.

    Slični postovi