ГоловнеМеханікаФізика

Третій закон Ньютона

Третій закон Ньютона

Сила дії одного об’єкта на інший дорівнює за величиною силі протидії іншого об’єкта, спрямованої в протилежний бік.

Враховуємо тертя

Багато хто з вас бачили як атлети, встановлюючи рекорди, тягнуть за собою великовантажні автомобілі або навіть літаки. У цьому випадку результуюча сила дорівнює:

ΣF = Fканат – Fтертя

Коли сила, прикладена атлетом до каната, більша за силу тертя, то вантажівка починає прискорений рух:

ΣF = Fканат – Fтертя = ma

Одна частина сили витрачається на подолання сили тертя, інша – прискорення:

Fканат = Fтертя + ma

Як бачимо з формули, атлету тим важче, що вища сила тертя і більше маса об’єкта. Справді, тягнути санки по снігу набагато легше, ніж штовхати автомобіль, що застряг у бруді.

Стан рівноваги

Вважається, що об’єкт перебуває у стані рівноваги, якщо його прискорення дорівнює нулю, тобто діюча сила дорівнює нулю.

На об’єкт можуть діяти різноманітні сили, але в стані рівноваги їхня векторна сума дорівнює нулю.

Розглянемо випадок з ліхтарем, що висвітлює вхід до приміщення:

Стан рівноваги

Нехай вага ліхтаря дорівнює 10 Н. Якою має бути міцність дроту (сила F1), щоб утримати цей ліхтар? Кут кріплення дроту до ліхтаря дорівнює 45 °.

Рішення задачі.

Оскільки ліхтар не повинен впасти, то діюча на нього результуюча сила повинна дорівнювати нулю.

Вага ліхтаря (Mg) має бути врівноважена силою натягу дроту F1.

У нашому випадку єдиною силою, яка може утримати ліхтар від падіння, є складова сила F1.

Сила опору горизонтальної балки F2 спрямована тільки по горизонталі і не впливає на вертикальну складову.

Визначаємо Y-складову сили F1:

Натяг дроту:

Т.ч., у нашому випадку, щоб дріт не порвався, він повинен витримувати силу приблизно рівну 14 Н.

Завдання №2

Яку міцність у нашому випадку має мати балка, щоб витримати силу опору F2 (F1=14 Н)?

Рішення задачі:

Маємо лише дві горизонтальні сили: F2 та X-компонента сили F1 = 14 Н.

Потрібно знайти F2.

Визначаємо X-компоненту сили F1:

Саме ця компонента сили натягу дроту дорівнює силі опору балки:

F2 = 10 Н

Відповідь: F2 = 10 Н

Репетитор з математики онлайн (Zoom)