Можно ли найти равнодействующую сил действия и противодействия?

11 ответов на вопрос “Можно ли найти равнодействующую сил действия и противодействия?”

  1. traverza Ответить

    По третьему закону Ньютона сумма всех сил действующих на тела равна нулю, только тогда когда тело находится в состоянии покоя. Т.е. Если тело лежит на столе, то на него грубо говоря действуют 2 силы, сила притяжения земли, и сила упругости стола. Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению. Если какая-либо сила действующая на тело больше, то она “приводит в движение” тело, как в твоем случае. Тело падает, на него действуют 2 силы противоположные по направлению. Сила тяжести и сила трения(сопротивление воздуха) Сила тяжести по модулю превосходит силу трения. И тело падает. Силы трения вообще может не быть. Тогда на тело действует 1 сила и оно движется.
    Вывод: Не всегда имеется “противоположная сила”
    Тело так же может двигаться равномерно и прямолинейно без какого либо воздействия, но относительно других тел. Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, относительно которых, тело, на которое не действуют никакие силы, может сохранять равномерное прямолинейное движение бесконечно долго, такие системы отсчета называются инерциальными.
    Совет: подучить элементарную физики и законы Ньютона.
    Разъяснил на пальцах как мог…

  2. Jolas Ответить

    Если на тело действуют две силы, то второй закон Ньютона запишем как:

    Направление равнодействующей всегда совпадает по направлению с направлением ускорения движения тела.
    Это означает, что, если на тело оказывают воздействие две силы () в один и тот же момент времени, то ускорение () этого тела будет прямо пропорционально векторной сумме этих сил (или пропорционально равнодействующей сил):

    m – масса, рассматриваемого тела. Суть второго закона Ньютона заключается в том, что силы, действующие на тело, определяют как изменяется скорость тела, а не просто величину скорости тела. Отмети, что второй закон Ньютона выполняется исключительно в инерциальных системах отсчета.
    Равнодействующая двух сил может быть равна нулю, если силы, действующие на тело направлены в разные стороны и равны по модулю.

    Нахождение величины равнодействующей двух сил

    Для нахождения равнодействующей, следует изобразить на чертеже все силы, которые необходимо учитывать в задаче, действующие на тело. Складывать силы следует по правилам сложения векторов.
    Допустим, что на тело действуют две силы, которые направлены по одной прямой (рис.1). Из рисунка видно, что они направлены в разные стороны.
    Равнодействующая сил (), приложенных к телу, будет равна:

    Для нахождения модуля равнодействующей сил выберем ось, обозначим ее X, направим вдоль направления действия сил. Тогда проектируя выражение (4) на ось X мы получим, что величина (модуль) равнодействующей (F) равен:

    где – модули соответствующих сил.
    Представим, что на тело действуют две силы и , направленные под некоторым углом друг к другу (рис.2). Равнодействующую этих сил находим по правилу параллелограмма. Величина равнодействующей будет равен длине диагонали этого параллелограмма.

    Примеры решения задач

  3. Maunris Ответить

    15. Изложить алгоритм (порядок)определения модуля равнодействующей Fz, если заданы:
    а) модуль и направление одной составляющей F, а также направления другой составляющей F2 и равнодействующей;
    б) модули обеих составляющих и на­правление равнодействующей;
    в) направления обеих составляющих и равнодействующей.
    Тесты по теме
    1.
    На рисунке изображены две силы, линии действия которых лежат в одной плоскости. Можно ли найти их равнодействующую по правилу параллелограмма?

    а) Можно.
    б) Нельзя.
    2.
    Вставьте пропущенное слово.
    Проекция вектора на ось является … величиной.
    а) векторной;
    б) скалярной.
    3.
    В каком из случаев, указанных на рисунках а), б) и в), перенос силы из точки А в точки В, С или Д не изменит механического состояния твердого тела?

    а) б) в)
    4.
    На рис. б) (см. пункт 3) изображены две силы, линии действия которых, лежат в одной плоскости. Можно ли найти их равнодействующую по правилу параллелограмма?
    а) Можно;
    б) Нельзя.
    5.
    При каком значении угла между двух сил F1 и F2 их равнодействующая определяется по формуле FS = F1 + F2?
    а) 0°;
    б) 90° ;
    в) 180°.
    6.
    Чему равна проекция силы на ось y?

    а) F?sina; б) -F?sina;
    в) F?cosa; г) – F?cosa.
    7.
    Если к абсолютно твердому телу приложить две силы, равные по модулю и направленные по одной прямой в противоположные стороны, то равновесие тела:
    а) Нарушится; б) Не нарушится.
    8.
    При каком значении угла между двух сил F1 и F2 их равнодействующая определяется по формуле FS = F1 – F2?
    а) 0°;
    б) 90°;
    в) 180°.
    9.
    Определить направление вектора силы , если известно: Рх = 30Н,
    Рy = 40Н.
    а) cos = 3/4; cos = 0.
    б) cos = 0; cos = 3/4.
    в) cos = 3/5; cos = 4/5.
    г) cos = 3/4; cos = 1/2.
    10.
    Чему равен модуль равнодействующей двух сил?

    а) ;
    б) ;
    в) ;
    г) .
    11.
    Укажите правильное выражение для расчета проекции силы на ось х, если модуль силы Р = 100 Н,; .
    а) Н.
    б) Н.
    в) Н.
    г) Н.
    д) Правильного решения нет.
    12.
    Можно ли силу, приложенную к твердому телу, переносить вдоль линии действия без изменения действия силы на тело?
    а) Можно всегда.
    б) Нельзя ни при каких условиях.
    в) Можно, если на тело не действуют другие силы.
    13.
    Результат сложения векторов называется…
    а) геометрической суммой.
    б) алгебраической суммой.
    14.
    Можно ли силу в 50 Н разложить на две силы, например, по 200 Н каждая?
    а) Можно.
    б) Нельзя.
    15.
    Результат вычитания векторов называется…
    а) геометрической разностью.
    б) алгебраической разностью.
    16.
    Чему равна проекция силы на ось х?

    а) Fx = F?sina.
    б) Fx = -F?sina.
    в) Fx = -F?cosa .
    г) Fx = F?cosa.
    17.
    Является ли сила скользящим вектором?
    а) Является.
    б) Не является.
    18.
    Две системы сил уравновешивают друг друга. Можно ли утверждать, что их равнодействующие равны по модулю и направлены по одной прямой?
    а) Да.
    б) Нет.
    19.
    Определить модуль силы Р, если известны: Рх = 30 Н, Рy = 40 Н.
    а) 70 Н;
    б) 50 Н;
    в) 80 Н;
    г) 10 Н;
    д) Нет правильного ответа.
    20.
    Чему равна проекция силы на ось y ?

    а) Рy = P?sin60°;
    б) Рy = P?sin30°;
    в) Рy = – P?cos30°;
    г) Рy = -P?sin30°;
    д) Нет правильного ответа.
    21.
    Зависят ли модуль и направление равнодействующей от порядка, в котором откладываются складываемые силы?
    а) Зависят;
    б) Не зависят.
    22.
    При каком значении угла a между вектором силы и осью проекция силы на эту ось равна 0?
    а) a = ; б) a = 9°;в) a = 180°; г) a = 6°;
    д) Нет правильного ответа.
    23.
    Чему равна проекция силы на ось х?

    а) -F?sina;
    б) F?sina;
    в) -F?cosa;
    г) F?cosa.
    24.
    Определите модуль силы , если известны её проекции на оси x и y.
    а) ;
    б) ;
    в) ;
    г) .
    25.
    Могут ли силы действия и противодействия взаимно уравновешиваться?
    а) Не могут;
    б) Могут.
    26.
    Абсолютно твердое тело находится в равновесии под действием двух равных по величине сил F1 и F2. Нарушится ли равновесие тела, если эти силы будут перенесены, как показано на рисунке?

    а) Нарушится;
    б) Не нарушится.
    27.
    Проекция вектора на ось равна:
    а) произведению модуля вектора на косинус угла между вектором и положительным направлением оси координат;
    б) произведению модуля вектора на синус угла между вектором и положительным направлением оси координат.
    28.
    Почему силы действия и противодействия не могут взаимно уравновешиваться?
    а) Эти силы не равны по модулю;
    б) Они не направлены по одной прямой;
    в) Они не направлены в противоположные стороны;
    г) Они приложены к разным телам.
    29.
    В каком случае две силы, действующие на твердое тело можно заменить их геометрической суммой?
    а) В состоянии покоя;
    б) В любом случае;
    в) При движении;
    г) В зависимости от дополнительных условий.
    2.5 Задания для самостоятельной работы студентов
    1). Изучить подраздел 2.1 данного методического указания, проработав предложенные упражнения.
    2) Ответить на вопросы для самоконтроля и тесты по данному разделу.
    3). Сделать дополнения в своем конспекте лекций, обращаясь также к рекомендуемой литературе.
    4). Изучить и сделать краткий конспект следующего раздела «Действие над векторами» (4, с. 4-20), (7, с. 13,14):
    1.Сложение векторов. Правила параллелограмма, треугольника и многоугольника. Разложение вектора на два составляющих. Разность векторов.
    3. Сложение и разложение векторов графоаналитическим способом.
    4. Решить самостоятельно следующие номера задач (4, с. 14-16, 19): 6-2,8-2,9-2,10-2,13-3,14-3.
    Связи и их реакции
    Понятия связей
    Как уже отмечалось, в механике тела могут быть свободными и несвободными. Системы материальных тел (точек), положения и движения, которых подчинены некоторым геометрическим или кинематическим ограничениям, заданным наперед и не зависящим от начальных условий и заданных сил, называется несвободной. Эти ограничения, наложенные на систему и делающие ее несвободной, называются связями. Связи могут осуществляться с помощью различных физических средств: механических соединений, жидкостей, электромагнитных или других полей, упругих элементов.
    Примерами несвободных тел являются груз, лежащий на столе, дверь, подвешенная на петлях, и т.п. Связями в этих случаях будут: для груза – плоскость стола, не дающая грузу перемещаться по вертикали вниз; для двери – петли, не дающие двери отойти от косяка. Связями также являются тросы для грузов, подшипники для валов, направляющие для ползунов и т.д.
    Подвижно соединенные детали машин могут соприкасаться по плоской или цилиндрической поверхности, по линии или по точке. Наиболее распространен контакт между подвижными частями машин по плоскости. Так контактируют, например, ползун и направляющие пазы кривошипно-шатунного механизма, задняя бабка токарного станка и направляющие станины. По линии соприкасаются ролики с кольцами подшипника, опорные катки с цилиндрическим каркасом опрокидывателя вагонеток и т.д. Точечный контакт образуется в шарикоподшипниках между шариками и кольцами, между острыми опорными частями и плоскими деталями.

  4. Saithimeena Ответить

    Но в соответствии со вторым законом Ньютона тсас = Р — сила, действующая на первое тело, а псэаз = Рэ — сила, действующая на второе тело. Следовательно,
    Это равенство выражает третий закон Ньютона:
    тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и
    направленными в противополоясные стороны.
    Эти силы направлены вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие тела (материальные точки).
    4. Третий закон Ньютона говорит о том, что сильс всегда появляются парами. Эти силы часто называют силами действия и противодействия. При этом безразлично, какую из двух сил назвать силой действия, а какую — силой противодействия.
    Следует отметить, что силы действия и противодействия приложены н разным телам и поэтому не компенсируют друг друга. Так, в рассмотренном опыте (см. рис. 49) сила Рс приложена к магниту, а сила Рз — к бруску.
    Силы, которые возникают при взаимодействии тел, являются силами одной природы. Например, если тело взаимодействуег с Землей, то Земля действует на него с силой тяготения и тело действует на Землю с силой тяготения. Лежащая на столе книга действует на стол с силой упругости, и стол действует на книгу также с силой упругости.
    5. Третий закон Ньютона так же, как первый и второй законы, выполняется в инерциальных системах отсчета.
    При переходе от одной инерциальной системьс отсчета к другой не изменяются ни ускорение, ни масса тела, ни действующая на него сила. Следовательно, можно утверждать, что законы Ньютона имеют один и тот же вид в любой инерциальной системе отсчета. Обобщим этот вывод и на другие законы механики:
    законы механики одинаковы для всех инерциальных систем отсчета, т. е. все механические явления протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета при одинаковых начальных условиях.
    Это утверждение называют принципом относительности Галилея.

  5. Bloodweaver Ответить

    В соответствии с первым законом Ньютона в инерциальных системах отсчета тело может изменять свою скорость только, если на него действуют другие тела. Количественно взаимное действие тел друг на друга выражают с помощью такой физической величины, как сила (). Сила может изменять скорость тела, как по модулю, так и по направлению. Сила является векторной величиной, у нее есть модуль (величина) и направление. Направление равнодействующей силы определяет направление вектора ускорения тела, на которое действует рассматриваемая сила.
    Основной закон, при помощи которого определяют направление и величину равнодействующей силы – это второй закон Ньютона:

    где m – масса тела, на которое действует сила ; – ускорение, которое сила сообщает рассматриваемому телу. Сущность второго закона Ньютона состоит в том, что силы, которые действуют на тело, определяют изменение скорости тела, а не просто его скорость. Необходимо помнить, что второй закон Ньютона работает для инерциальных систем отсчета.
    В том случае, если на тело действует несколько сил, то их совместное действие характеризуют при помощи равнодействующей силы. Допустим, что на тело действует одновременно несколько сил, при этом тело перемещается с ускорением, равным векторной сумме ускорений, которые появились бы при воздействии каждой из сил в отдельности. Силы, действующие на тело, и приложенные к одной его точке необходимо складывать по правилу сложения векторов. Векторная сумма всех сил, действующих на тело в один момент времени, называется равнодействующей силой ():

    Выражение (2) можно считать формулой для вычисления равнодействующей силы. Равнодействующая сила – это гипотетический (искусственный) параметр, который вводят для того, чтобы удобнее было производить расчеты.
    При действии на тело нескольких сил, второй закон Ньютона записывают как:

    Равнодействующая всех сил, действующих на тело, может быть равна нулю, в том случае, если происходит взаимная компенсация сил, приложенных к телу. В таком случае тело движется с постоянной скоростью или находится в покое.
    При изображении сил, действующих на тело, на чертеже, в случае равноускоренного перемещения тела, равнодействующую силу, направленную по ускорению следует изображать длиннее, чем противоположно ей направленную силу (сумму сил). В случае равномерного движения (или покоя) дина векторов сил, направленных в противоположные стороны одинакова.
    Для нахождения равнодействующей силы, следует изобразить на чертеже все силы, которые необходимо учитывать в задаче, действующие на тело. Складывать силы следует по правилам сложения векторов.

    Примеры решения задач по теме «Равнодействующая сила»

  6. NeZoX KpuCTaLiK Ответить

    Задание
    На тело действуют две силы и . Определить модуль и направление равнодействующей этих сил, если: а) силы направлены в одну сторону; б) силы направлены в противоположные стороны; в) силы направлены перпендикулярно друг к другу.
    Решение
    а) силы направлены в одну сторону;

    Равнодействующая сил:

    Спроектируем это равенство на координатную ось :


    б) силы направлены в противоположные стороны;

    Равнодействующая сил:

    Спроектируем это равенство на координатную ось :


    в) силы направлены перпендикулярно друг к другу;

    Равнодействующая сил:



    Обозначив — угол между вектором равнодействующей сил и координатной осью, вычислим:


    Ответ
    а) равнодействующая направлена в ту же сторону, что и обе силы и составляет 60 Н; б) равнодействующая направлена в сторону большей силы и составляет 20 Н; в) равнодействующая направлена под углом к координатной оси и составляет 45 Н.

  7. Perinin Ответить


    Цели     (для учеников):
    Систематизация знаний о равнодействующей
    всех сил, приложенных к телу; о сложении векторов.
    Интерпретация первого закона Ньютона
    относительно понятия равнодействующая сил.
    Восприятие данной формулировки закона.
    Применение полученных знаний к знакомой и новой
    ситуации при решении физических задач.

    Задачи урока     (для учителя):
    Образовательные:
    Уточнить и расширить знания о равнодействующей
    силе и способах ее нахождения.
    Сформировать умения применять понятие
    равнодействующей силы к обоснованию законов
    движения (законов Ньютона)
    Выявить уровень усвоения темы;
    Продолжить формирование навыков самоанализа
    ситуации и самоконтроля.

    Воспитательные:

    Содействовать формированию мировоззренческой
    идеи познаваемости явлений и свойств
    окружающего мира;
    Подчеркнуть значение модулирования в
    познаваемости материи;
    Обратить внимание на формирование
    общечеловеческих качеств:
    a) деловитость,
    b) самостоятельность;
    c) аккуратность;
    d) дисциплинированность;
    e) ответственное отношение к учебе.
    Развивающие:

    Осуществлять умственное развитие детей;
    Работать над формированием умений сравнивать
    явления, делать выводы, обобщения;
    Учить:
    a) выделять признаки сходства в описании явлений,
    b) анализировать ситуацию
    c) делать логические умозаключения на основе
    этого анализа и имеющихся знаний;
    Проверить уровень самостоятельного мышления
    обучающегося по применению имеющихся знаний в
    различных ситуациях.

    Оборудование и демонстрации.
    Иллюстрации:
    эскиз к басне И.А. Крылова “Лебедь, рак и щука”,
    эскиз картины И. Репина “Бурлаки на Волге”,
    к задаче №108 “Репка” – “Задачник Физика” Г.
    Остера.
    Стрелки цветные на полиэтиленовой основе.
    Копировальная бумага.
    Кодоскоп и пленка с решением двух задач
    самостоятельной работы.
    Шаталов “Опорные конспекты”.
    Портрет Фарадея.
    Оформление доски:

    “Если вы в этом
    разберетесь как следует,
    вы лучше сможете следить
    за ходом моей мысли
    при изложении дальнейшего”.
    М.Фарадей

    Ход урока

    1. Организационный момент

    Проверка:
    отсутствующих;
    наличия дневников, тетрадей, ручек, линеек,
    карандашей;
    Оценка внешнего вида.

    2. Повторение

    В ходе беседы на уроке повторяем:
    I закон Ньютона.
    Сила – причина ускорения.
    II закон Ньютона.
    Сложение векторов правилу треугольника и
    параллелограмма.

    3. Основной материал

    Проблема урока.
    “Однажды Лебедь, Рак да Щука
    Везти с поклажей воз взялись
    И вместе, трое, все в него впряглись;
    Из кожи лезут вон,
    А возу все нет ходу!
    Поклажа бы для них казалась и легка:
    Да Лебедь рвется в облака,
    Рак пятится назад,
    А Щука тянет в воду!
    Кто виноват из них, кто прав –
    Судить не нам;
    Да только воз и ныне там!”
    (И.А.Крылов)
    В басне выражено скептическое отношение к
    Александру I, она высмеивает неурядицы в
    Государственном Совете 1816 г. реформы и комитеты,
    затеваемые Александром I не в силах были стронуть
    с места глубоко увязший воз самодержавия. В
    этом-то, с политической точки зрения, Иван
    Андреевич был прав. Но мы давайте выясним
    физический аспект. Прав ли Крылов? Для этого
    необходимо подробнее познакомиться с понятием
    равнодействующая сил, приложенных к телу.

    Сила, равная геометрической сумме всех
    приложенных к телу (точке) сил, называется
    равнодействующей или результирующей силой.

    Рисунок 1

    Как ведет себя данное тело? Либо покоится, либо
    движется прямолинейно и равномерно, т.к из I
    закона Ньютона следует, что существуют такие
    системы отсчета, относительно которых
    поступательно движущееся тело сохраняет свою
    скорость постоянной, если на него не действуют
    другие тела или действие этих тел
    скомпенсировано,
    т. е. |F1 | = |F2| (вводится определение
    равнодействующей).
    Сила, которая производит на тело такое же
    действие, как и несколько одновременно
    действующих сил, называется равнодействующей
    этих сил.
    Нахождение равнодействующей нескольких сил –
    это геометрическое сложение действующих сил;
    выполняется по правилу треугольника или
    параллелограмма.
    На рисунке 1 R=0, т.к.

    Чтобы сложить два вектора, к концу первого
    вектора прикладывают начало второго и соединяют
    начало первого с концом второго (манипуляция на
    доске со стрелками на полиэтиленовой основе).
    Данный вектор и есть
    результирующая всех сил, приложенных к телу, т.е. R
    = F 1 – F 2 = 0

    Как можно, опираясь на определение
    равнодействующей силы, сформулировать I закон
    Ньютона? Уже известная формулировка I закона
    Ньютона:

    “Если на данное тело не действуют другие тела
    или действия других тел скомпенсированы
    (уравновешены), то это тело либо покоится, либо
    движется прямолинейно и равномерно”.
    Новая формулировка I закона Ньютона (дать
    формулировку I закона Ньютона под запись):
    “Если равнодействующая сил, приложенных к
    телу, равна нулю, то тело сохраняет свое
    состояние покоя или равномерного прямолинейного
    движения”.
    Как поступить при нахождении равнодействующей,
    если силы, приложенные к телу, направлены в одну
    сторону по одной прямой?

    Задача №1     (решение задачи №108 Григория
    Остера из задачника “Физика”).
    Дед, взявшись за репку, развивает силу тяги до 600
    Н, бабка – до 100 Н, внучка – до 50 Н, Жучка – до 30 Н,
    кошка – до 10 Н и мышка – до 2 Н. Чему равна
    равнодействующая всех этих сил, направленных по
    одной прямой в одну и ту же сторону? Справилась бы
    с репкой эта компания без мышки, если силы,
    удерживающие репку в земле, равны 791 Н?

    (Манипуляция на доске со стрелками на
    полиэтиленовой основе).


    Ответ.     Модуль равнодействующей силы, равный
    сумме модулей сил, с которыми дед тянет за репку,
    бабка за дедку, внучка за бабку, Жучка за внучку,
    кошка за Жучку, а мышка за кошку, будет равен 792 Н.
    Вклад мускульной силы мышки в этот могучий порыв
    равен 2 Н. Без Мышкиных ньютонов дело не пойдет.

    Задача №2.
    А если действующие на тело силы направлены под
    прямым углом друг к другу? (Манипуляция на доске
    со стрелками на полиэтиленовой основе).


    (Записываем правила с. 104 Шаталов “Опорные
    конспекты”).

    Задача №3.
    Попытаемся выяснить, прав ли в басне И.А. Крылов.
    Если считать, что сила тяги трех животных,
    описанных в басне, одинакова и сравнима (или
    более) с весом воза, а также превышает силу трения
    покоя, то, используя рисунок 2 (1) к задаче 3,
    получаем после построения равнодействующей, что
    И.А. Крылов, безусловно, прав.
    Если же использовать данные, приведенные ниже,
    подготовленные обучающимися заранее, то
    получаем немного другой результат (см. рисунок 2
    (1) к задаче 3).

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *