Siły w różnych układach mechanicznych. Siły w różnych układach mechanicznych.

W problemach z dynamiki zasadnicze znaczenie ma znalezienie wszystkich sił działających na ciało lub ich układ. Jak to zrobić?!

1. Musimy zdać sobie sprawę, które ciała nas interesują w danym problemie. Jeśli rozważamy siły i ruch ciała po pochyłej (i nieruchomej) desce, to rysujemy siły działające na to ciało, a nie np. na deskę lub podłoże. 1. Musimy zdać sobie sprawę, które ciała nas interesują w danym problemie. Jeśli rozważamy siły i ruch ciała po pochyłej (i nieruchomej) desce, to rysujemy siły działające na to ciało, a nie np. na deskę lub podłoże. 2. Jak wiadomo, siły dzielimy na dalekiego zasięgu i kontaktowe. Najpierw zastanawiamy się, jakie siły dalekiego zasięgu działają na dane ciało. W mechanice będzie to właściwie tylko siła ciężkości. Poza tym są jeszcze siły elektryczne i magnetyczne. 2. Jak wiadomo, siły dzielimy na dalekiego zasięgu i kontaktowe. Najpierw zastanawiamy się, jakie siły dalekiego zasięgu działają na dane ciało. W mechanice będzie to właściwie tylko siła ciężkości. Poza tym są jeszcze siły elektryczne i magnetyczne. 3. Pozostałe siły są kontaktowe, czyli pojawiają się wtedy, gdy ciała się stykają. Patrzymy z jakimi ciałami styka się rozważane ciało. Z ich strony będą działać siły. Ciała nie stykające się z danym ciałem nie działają na nie siłami! 3. Pozostałe siły są kontaktowe, czyli pojawiają się wtedy, gdy ciała się stykają. Patrzymy z jakimi ciałami styka się rozważane ciało. Z ich strony będą działać siły. Ciała nie stykające się z danym ciałem nie działają na nie siłami!

Uczniowie często robią błędy usiłując znaleźć siły działające na ciało. Po pierwsze pomijają jakieś siły. Częściej jednak zdarza się inny błąd – wymyślanie sił nie istniejących. Z jakiegoś powodu uczniom wydaje się, że w kierunku ruchu koniecznie musi działać jakaś siła. Wiemy już, że tak nie jest. Kierunki działających sił i kierunek ruchu wcale nie muszą być zgodne! Zobaczmy kilka przykładów szukania sił w różnych sytuacjach.

Załóżmy, że nie ma oporu powietrza siła ciężkości P = mg Piłka w tej chwili nie styka się z żadnym ciałem, nie ma więc sił kontaktowych. Pozostają tylko siły dalekozasięgowe, czyli wyłącznie siła ciężkości

Jakie siły działają na worek? Jak zwykle jest siła dalekiego zasięgu – siła ciężkości. Ponadto worek styka się ze sznurkiem, więc działa siła naprężenia sznurka. Nie ma innych ciał stykających się z workiem – nie ma innych sił. Siła ciężkości Siła naprężenia sznurka

Siła ciężkości Siła naprężenia sznurka Jak zwykle jest siła dalekiego zasięgu – siła ciężkości. Ponadto bloczek styka się ze sznurkiem, więc działa siła naprężenia sznurka. Nie ma innych ciał stykających się z bloczkiem – nie ma innych sił.

P 1 = mg P 2 = Mg NN Na obydwa ciężarki działają siły ciężkości. Ciężarki stykają się z nitką (tą samą). Działają więc siły naprężenia nici. Siły te są takie same. Wynika to z trzeciej zasady dynamiki (z pewnymi zastrzeżeniami).

Pewna siła F odchyla kulkę na sznurku od pionu. Jakie jeszcze siły działają na kulkę Jak zwykle mamy siłę ciężkości, poza tym kulka styka się z nitką, więc jeszcze siła naprężenia nici. P N

Ciało nie porusza się siła ciężkości siła tarcia statycznego siła reakcji

Ciało porusza się siła ciężkości siła tarcia kinetycznego siła reakcji

Łódka porusza się po wodzie jednostajnie. siła ciężkości siła wyporu siła oporu siła napędzająca

mg Mg N N R T

Siły działające na dwa klocki Musimy to rozdzielić.

T1T1 N mg R1R1

T1T1 N Mg R1R1 R2R2 T2T2 F