Suma wektorowa wszystkich sił działających na ciało. Wektor główny jest sumą wektorów wszystkich sił przyłożonych do ciała

Koło.

C) parabola.

D) trajektoria może być dowolna.

E) prosto.

2. Jeżeli ciała oddzielone są przestrzenią pozbawioną powietrza, wówczas możliwa jest wymiana ciepła pomiędzy nimi

A) przewodność cieplna i konwekcja.

B) promieniowanie.

C) przewodność cieplna.

D) konwekcja i promieniowanie.

E) konwekcja.

3. Elektrony i neutrony mają ładunki elektryczne

A) elektron – ujemny, neutron – dodatni.

B) elektron i neutron – ujemne.

C) elektron – dodatni, neutron – ujemny.

D) elektron i neutron – dodatnie.

E) elektron – ujemny, neutron – nie ma ładunku.

4. Prąd potrzebny do wykonania pracy 250 J przy żarówce o napięciu 4 V i przez 3 minuty wynosi

5. W wyniku spontanicznej transformacji jądro atomu helu wyleciało z jądra atomowego w wyniku następującego rozpadu radioaktywnego

A) promieniowanie gamma.

B) rozpad dwóch protonów.

C) rozpad alfa.

D) rozpad protonu.

E) rozpad beta.

6. Punkt na sferze niebieskiej, oznaczony tym samym znakiem co konstelacja Raka, to punkt

A) parada planet

B) równonoc wiosenna

C) równonoc jesienna

D) przesilenie letnie

E) przesilenie zimowe

7. Ruch samochodu ciężarowego opisuje równanie x1= - 270 + 12t, a ruch pieszego po poboczu tej samej autostrady równaniem x2= - 1,5t. Godzina spotkania to

8. Jeśli ciało zostanie wyrzucone w górę z prędkością 9 m/s, wówczas osiągnie maksymalną wysokość w (g = 10 m/s2)

9. Pod wpływem stałej siły równej 4 N poruszy się ciało o masie 8 kg

A) poruszający się równomiernie z przyspieszeniem 0,5 m/s2

B) poruszający się równomiernie z przyspieszeniem 2 m/s2

C) poruszający się równomiernie z przyspieszeniem 32 m/s2

D) równomiernie z prędkością 0,5 m/s

E) równomiernie z prędkością 2 m/s

10. Moc silnika trakcyjnego trolejbusu wynosi 86 kW. Praca, jaką silnik może wykonać w ciągu 2 godzin wynosi:

A) 619200 kJ.

C) 14400 kJ.

E) 17200 kJ.

11. Energia potencjalna ciała odkształconego sprężyście, gdy odkształcenie wzrośnie 4-krotnie

A) nie ulegnie zmianie.

B) zmniejszy się 4 razy.

C) wzrośnie 16 razy.

D) wzrośnie 4 razy.

E) zmniejszy się 16 razy.

12. Kulki o masach m1 = 5 g i m2 = 25 g poruszają się ku sobie z prędkościami υ1 = 8 m/s i υ2 = 4 m/s. Po uderzeniu niesprężystym prędkość kuli m1 jest równa (kierunek osi współrzędnych pokrywa się z kierunkiem ruchu pierwszego ciała)

13. Z wibracjami mechanicznymi

A) tylko energia potencjalna jest stała

B) zarówno energia potencjalna, jak i energia kinetyczna są stałe

C) tylko energia kinetyczna jest stała

D) tylko całkowita energia mechaniczna jest stała

E) energia jest stała w pierwszej połowie okresu

14. Jeśli cyna ma temperaturę topnienia, to stopienie 4 kg będzie wymagało ilości ciepła równej (J/kg)

15. Pole elektryczne o natężeniu 0,2 N/C działa na ładunek o wartości 2 C z siłą

16. Ustal prawidłową sekwencję fal elektromagnetycznych wraz ze wzrostem częstotliwości

1) fale radiowe, 2) światło widzialne, 3) promieniowanie rentgenowskie, 4) promieniowanie podczerwone, 5) promieniowanie ultrafioletowe

A) 4, 1, 5, 2, 3

B) 5, 4, 1, 2, 3

C) 3, 4, 5, 1, 2

D) 2, 1, 5, 3, 4

E) 1, 4, 2, 5, 3

17. Uczeń tnie blachę przykładając do rączek nożyczek siłę 40 N. Odległość od osi nożyczek do punktu przyłożenia siły wynosi 35 cm, a odległość od osi nożyczek. do blachy wynosi 2,5 cm. Siła potrzebna do przecięcia blachy

18. Powierzchnia małego tłoka prasy hydraulicznej wynosi 4 cm2, a powierzchnia dużego 0,01 m2. Siła nacisku na duży tłok jest większa niż siła nacisku na mały tłok

B) 0,0025 razy

E) 0,04 razy

19. Gaz rozprężający się pod stałym ciśnieniem 200 Pa wykonał pracę 1000 J. Jeżeli początkowo gaz zajmował objętość 1,5 m, to nowa objętość gazu będzie równa

20. Odległość przedmiotu od obrazu jest 3 razy większa niż odległość przedmiotu od soczewki. To jest obiektyw...

A) dwuwklęsły

B) płaskie

C) zbieranie

D) rozpraszanie

E) płasko-wklęsły

Mechaniczne oddziaływanie ciał na siebie jest zawsze ich oddziaływaniem.

Jeśli ciało 1 działa na ciało 2, to ciało 2 z konieczności oddziałuje na ciało 1.

Na przykład,na koła napędowe lokomotywy elektrycznej (rys. 2.3) działają statyczne siły tarcia pochodzące od szyn, skierowane w stronę ruchu lokomotywy elektrycznej. Suma tych sił stanowi siłę uciągu lokomotywy elektrycznej. Z kolei koła napędowe działają na szyny siłami tarcia statycznego skierowanymi w przeciwnym kierunku.

Ilościowy opis interakcji mechanicznych podał Newton w swojej pracy trzecia zasada dynamiki.

W przypadku punktów materialnych to prawo jest sformułowany Więc:

Dwa punkty materialne działają na siebie siłami jednakowymi co do wielkości i skierowanymi przeciwnie wzdłuż linii prostej łączącej te punkty(Rys.2.4):
.

Trzecie prawo nie zawsze jest prawdziwe.

Wykonano rygorystycznie

w przypadku interakcji kontaktowych,

podczas oddziaływania ciał znajdujących się w spoczynku w pewnej odległości od siebie.

Przejdźmy od dynamiki pojedynczego punktu materialnego do dynamiki układu mechanicznego składającego się z punkty materialne.

Dla -z tego materialnego punktu układu, zgodnie z drugim prawem Newtona (2.5), mamy:

. (2.6)

Tutaj I - masa i prędkość - ten materialny punkt, - suma wszystkich sił działających na niego.

Siły działające na układ mechaniczny dzielą się na zewnętrzne i wewnętrzne. Siły zewnętrzne działają na punkty układu mechanicznego z innych ciał zewnętrznych.

Siły wewnętrzne działać pomiędzy punktami samego układu.

Potem na siłę w wyrażeniu (2.6) można przedstawić jako sumę sił zewnętrznych i wewnętrznych:

, (2.7)

Gdzie
– wypadkowa wszystkich sił zewnętrznych działających -ten punkt systemu; - siła wewnętrzna działająca na ten punkt z boku t.

Zamieńmy wyrażenie (2.7) na (2.6):

, (2.8)

sumowanie lewej i prawej strony równań (2.8), zapisanych dla wszystkich punkty materialne układu, otrzymujemy

. (2.9)

Zgodnie z trzecim prawem Newtona siły oddziaływania -to i -punkty układu mają jednakową wielkość i przeciwny kierunek
.

Dlatego suma wszystkich sił wewnętrznych w równaniu (2.9) jest równa zeru:

. (2.10)

Nazywa się sumą wektorową wszystkich sił zewnętrznych działających na układ główny wektor sił zewnętrznych

. (2.11)

Odwracając w wyrażeniu (2.9) operacje sumowania i różniczkowania oraz uwzględniając wyniki (2.10) i (2.11) oraz definicję pędu układu mechanicznego (2.3), otrzymujemy

- podstawowe równanie dynamiki ruchu postępowego ciała sztywnego.

To równanie wyraża Prawo zmiany pędu układu mechanicznego: pochodna czasowa pędu układu mechanicznego jest równa głównemu wektorowi sił zewnętrznych działających na układ.

2.6. Środek masy i prawo jego ruchu.

Środek masy(bezwładność) układu mechanicznego nazywa się kropka , którego wektor promienia jest równy stosunkowi sumy iloczynów mas wszystkich punktów materialnych układu przez ich wektory promieni do masy całego układu:

(2.12)

Gdzie I - wektor masy i promienia - ten materialny punkt, -łączna liczba tych punktów,
–całkowita masa układu.

Jeśli wektory promienia są rysowane od środka masy , To
.

Zatem, środek masy jest punktem geometrycznym , dla którego suma iloczynów mas wszystkich punktów materialnych tworzących układ mechaniczny przez ich wektory promieni wyprowadzone z tego punktu jest równa zero.

W przypadku ciągłego rozkładu masy w układzie (w przypadku ciała rozciągniętego) wektor promienia środka masy układu wynosi:

,

Gdzie R– wektor promienia małego elementu układu, którego masa jest równadm, integracja odbywa się po wszystkich elementach systemu, tj. w całej masie m.

Otrzymujemy wzór różniczkujący (2.12) ze względu na czas

wyrażenie dla środek prędkości masy:

Środek prędkości masy układu mechanicznego jest równy stosunkowi pędu tego układu do jego masy.

Następnie impuls układujest równa iloczynowi jego masy i prędkości środka masy:

.

Podstawiając to wyrażenie do podstawowego równania dynamiki ruchu postępowego ciała sztywnego, otrzymujemy:

(2.13)

- środek masy układu mechanicznego porusza się jak punkt materialny, którego masa jest równa masie całego układu i na który działa siła równa głównemu wektorowi sił zewnętrznych przyłożonych do układu.

Równanie (2.13) pokazuje, że aby zmienić prędkość środka masy układu, konieczne jest działanie na układ siły zewnętrznej. Wewnętrzne siły oddziaływania pomiędzy częściami układu mogą powodować zmiany prędkości tych części, ale nie mogą wpływać na całkowity pęd układu i prędkość jego środka masy.

Jeśli układ mechaniczny jest zamknięty, to
a prędkość środka masy nie zmienia się w czasie.

Zatem, środek masy układu zamkniętego albo w spoczynku, albo poruszający się ze stałą prędkością względem inercjalnego układu odniesienia. Oznacza to, że ze środkiem masy można powiązać układ odniesienia i układ ten będzie miał charakter bezwładnościowy.

Kiedy na jedno ciało działa jednocześnie kilka sił, ciało zaczyna poruszać się z przyspieszeniem, które jest sumą wektorową przyspieszeń, jakie powstałyby pod wpływem każdej siły z osobna. Zasadę dodawania wektorów stosuje się do sił działających na ciało i odnosi się do jednego punktu.

Definicja 1

Suma wektorowa wszystkich sił działających jednocześnie na ciało jest siłą wynikowy, co wyznacza zasada wektorowego dodawania sił:

R → = fa 1 → + fa 2 → + fa 3 → + . . . + fa n → = ∑ ja = 1 n fa ja → .

Siła wypadkowa działa na ciało w taki sam sposób, jak suma wszystkich sił na nie działających.

Aby dodać 2 siły, użyj reguła równoległobok(obrazek 1).

Obrazek 1 . Dodanie 2 sił zgodnie z zasadą równoległoboku

Wyprowadźmy wzór na moduł siły wypadkowej, korzystając z twierdzenia o cosinusie:

R → = fa 1 → 2 + fa 2 → 2 + 2 fa 1 → 2 fa 2 → 2 cos α

Definicja 3

Jeśli konieczne jest dodanie więcej niż 2 sił, użyj reguła wielokąta: od końca
Pierwsza siła musi narysować wektor równy i równoległy do ​​drugiej siły; od końca drugiej siły należy narysować wektor równy i równoległy do ​​trzeciej siły itp.

Rysunek 2. Dodawanie sił przy użyciu reguły wielokąta

Ostateczny wektor narysowany od punktu przyłożenia sił do końca ostatniej siły jest równy pod względem wielkości i kierunku sile wypadkowej. Rysunek 2 wyraźnie ilustruje przykład znalezienia sił wypadkowych z 4 sił: F 1 →, F 2 →, F 3 →, F 4 →. Co więcej, zsumowane wektory nie muszą koniecznie leżeć w tej samej płaszczyźnie.

Wynik siły działającej na punkt materialny będzie zależał tylko od jego modułu i kierunku. Ciało stałe ma określone wymiary. Dlatego siły o tych samych wartościach i kierunkach powodują różne ruchy ciała sztywnego w zależności od punktu przyłożenia.

Definicja 4

Linia działania siły nazywaną linią prostą przechodzącą przez wektor siły.

Rysunek 3. Dodawanie sił przyłożonych do różnych punktów ciała

Jeżeli siły przyłożone są do różnych punktów ciała i nie działają równolegle do siebie, to wypadkowa przykładana jest do punktu przecięcia linii działania sił (rysunek 3 ). Punkt będzie w równowadze, jeśli suma wektorów wszystkich działających na niego sił będzie równa 0: ∑ i = 1 n F ja → = 0 → . W tym przypadku suma rzutów tych sił na dowolną oś współrzędnych jest również równa 0.

Rozkład sił na dwie składowe- jest to zastąpienie jednej siły przez 2, przyłożone w tym samym punkcie i wywołujące taki sam efekt na ciele jak ta jedna siła. Rozkład sił odbywa się, podobnie jak dodawanie, zgodnie z regułą równoległoboku.

Problem rozłożenia jednej siły (której podany jest moduł i kierunek) na 2, przyłożonego w jednym punkcie i działającego względem siebie pod kątem, ma unikalne rozwiązanie w następujących przypadkach, gdy znane są:

• kierunki sił dwuskładnikowych;
• moduł i kierunek jednej z sił składowych;
• moduły sił dwuskładnikowych.

Należy rozłożyć siłę F na 2 składowe znajdujące się w tej samej płaszczyźnie z F i skierowane wzdłuż linii prostych a i b (rysunek 4 ). Następnie wystarczy narysować 2 proste z końca wektora F, równoległe do prostych a i b. Odcinek F A i odcinek F B reprezentują wymagane siły.

Rysunek 4. Rozkład wektora siły na kierunki

Przykład 2

Druga wersja tego problemu polega na znalezieniu jednego z rzutów wektora siły na podstawie podanych wektorów siły i drugiego rzutu (rysunek 5a).

Rysunek 5. Znalezienie rzutu wektora siły z podanych wektorów

W drugiej wersji zadania konieczne jest zbudowanie równoległoboku wzdłuż przekątnej i jednego z boków, jak w planimetrii. Rysunek 5 b pokazuje taki równoległobok i wskazuje pożądaną składową F 2 → siła F → .

Zatem drugie rozwiązanie: dodaj do siły siłę równą - F 1 → (Rysunek 5 c). W rezultacie otrzymujemy pożądaną siłę F →.

Przykład 3

Trzy siły F 1 → = 1 N; F 2 → = 2 N; F 3 → = 3 N są przykładane do jednego punktu, leżą w tej samej płaszczyźnie (ryc. 6 a) i tworzą kąty z poziomem α = 0 °; β = 60°; odpowiednio γ = 30°. Konieczne jest znalezienie siły wypadkowej.

Rozwiązanie

Rysunek 6. Wyznaczanie siły wypadkowej z podanych wektorów

Narysujmy wzajemnie prostopadłe osie O X i O Y tak, aby oś O X pokrywała się z poziomem, wzdłuż którego skierowana jest siła F 1 →. Zróbmy rzut tych sił na osie współrzędnych (rysunek 6b). Projekcje F 2 y i F 2 x są ujemne. Suma rzutów sił na oś współrzędnych O X jest równa rzutowi na tę oś wypadkowej: F 1 + F 2 cos β - F 3 cos γ = F x = 4 - 3 3 2 ≈ - 0,6 N.

Podobnie dla rzutów na oś O Y: - F 2 sin β + F 3 sin γ = F y = 3 - 2 3 2 ≈ - 0,2 N.

Moduł wynikowej wyznaczamy korzystając z twierdzenia Pitagorasa:

F = F x 2 + F y 2 = 0,36 + 0,04 ≈ 0,64 N.

Kierunek wypadkowej wyznaczamy za pomocą kąta między wypadkową a osią (rysunek 6 c):

t sol φ = fa y fa x = 3 - 2 3 4 - 3 3 ≈ 0,4.

Przykład 4

W punkcie B wspornika przyłożona jest siła F = 1 kN i skierowana pionowo w dół (rysunek 7 a). Należy znaleźć składowe tej siły w kierunkach prętów wspornika. Wszystkie niezbędne dane pokazano na rysunku.

Rozwiązanie

Rysunek 7. Wyznaczanie składowych siły F w kierunkach prętów wspornika

Dany:

F = 1 k N = 1000 N

Niech pręty zostaną przykręcone do ściany w punktach A i C. Rysunek 7 b pokazuje rozkład siły F → na składowe wzdłuż kierunków A B i B C. Stąd jasno wynika, że

fa 1 → = fa t sol β ≈ 577 N;

F 2 → = F cos β ≈ 1155 N.

Odpowiedź: F 1 → = 557 N; F 2 → = 1155 N.

Jeśli zauważysz błąd w tekście, zaznacz go i naciśnij Ctrl+Enter

Kiedy na jedno ciało działa jednocześnie kilka sił, ciało porusza się z przyspieszeniem, które jest sumą wektorową przyspieszeń, które powstałyby pod działaniem każdej siły z osobna. Siły działające na ciało i przyłożone do jednego punktu dodawane są zgodnie z zasadą dodawania wektorów.

Suma wektorowa wszystkich sił jednocześnie działających na ciało nazywana jest siłą wypadkową i jest wyznaczana na podstawie zasady wektorowego dodawania sił: $\overrightarrow(R)=(\overrightarrow(F))_1+(\overrightarrow(F)) _2+(\overrightarrow(F)) _3+\dots +(\overrightarrow(F))_n=\sum^n_(i=1)((\overrightarrow(F))_i)$.

Siła wypadkowa działa na ciało w taki sam sposób, jak suma wszystkich sił na nie przyłożonych.

Aby dodać dwie siły, stosuje się regułę równoległoboku (ryc. 1):

Rysunek 1. Dodawanie dwóch sił zgodnie z zasadą równoległoboku

W tym przypadku moduł sumy dwóch sił wyznaczamy za pomocą twierdzenia o cosinusie:

\[\left|\overrightarrow(R)\right|=\sqrt((\left|(\overrightarrow(F))_1\right|)^2+(\left|(\overrightarrow(F))_2\right |)^2+2(\left|(\overrightarrow(F))_1\right|)^2(\left|(\overrightarrow(F))_2\right|)^2(cos \alfa \ ))\ ]

Jeśli chcesz dodać więcej niż dwie siły przyłożone w jednym punkcie, skorzystaj z reguły wielokąta: ~ od końca pierwszej siły narysuj wektor równy i równoległy do ​​drugiej siły; od końca drugiej siły - wektor równy i równoległy do ​​trzeciej siły i tak dalej.

Rysunek 2. Dodawanie sił zgodnie z regułą wielokąta

Wektor zamykający narysowany od punktu przyłożenia sił do końca ostatniej siły jest równy pod względem wielkości i kierunku wypadkowej. Na rys. 2 regułę tę ilustruje przykład znalezienia wypadkowej czterech sił $(\overrightarrow(F))_1,\ (\overrightarrow(F))_2,(\overrightarrow(F))_3,(\overrightarrow (F) )_4$. Należy pamiętać, że dodawane wektory niekoniecznie należą do tej samej płaszczyzny.

Wynik siły działającej na punkt materialny zależy tylko od jej modułu i kierunku. Ciało stałe ma określone wymiary. Dlatego siły o jednakowej wielkości i kierunku powodują różne ruchy ciała sztywnego w zależności od punktu przyłożenia. Prostą przechodzącą przez wektor siły nazywamy linią działania siły.

Rysunek 3. Suma sił przyłożonych do różnych punktów ciała

Jeżeli siły przyłożone są do różnych punktów ciała i nie działają równolegle do siebie, to wypadkowa przykładana jest do punktu przecięcia linii działania sił (rys. 3).

Punkt jest w równowadze, jeśli suma wektorów wszystkich działających na niego sił jest równa zeru: $\sum^n_(i=1)((\overrightarrow(F))_i)=\overrightarrow(0)$. W tym przypadku suma rzutów tych sił na dowolną oś współrzędnych również wynosi zero.

Zastąpienie jednej siły dwiema, przyłożonymi w tym samym punkcie i wywołującymi taki sam efekt na ciele jak ta jedna siła, nazywa się rozkładem sił. Rozkład sił i ich dodawanie odbywa się zgodnie z zasadą równoległoboku.

Problem rozłożenia jednej siły (której moduł i kierunek są znane) na dwie, przyłożone w jednym punkcie i działające względem siebie pod kątem, ma unikalne rozwiązanie w następujących przypadkach, jeśli są znane:

1. kierunki obu składowych sił;
2. moduł i kierunek jednej z sił składowych;
3. moduły obu składowych sił.

Niech np. chcemy rozłożyć siłę $F$ na dwie składowe leżące w tej samej płaszczyźnie z F i skierowane wzdłuż prostych a i b (rys. 4). Aby to zrobić, wystarczy narysować dwie linie równoległe do a i b od końca wektora reprezentującego F. Segmenty $F_A$ i $F_B$ będą przedstawiać wymagane siły.

Rysunek 4. Rozkład wektora siły na kierunki

Inną wersją tego problemu jest znalezienie jednego z rzutów wektora siły, mając dane wektory siły i drugiego rzutu. (ryc. 5 a).

Rysunek 5. Wyznaczanie rzutu wektora siły na podstawie podanych wektorów

Problem sprowadza się do skonstruowania równoległoboku wzdłuż przekątnej i jednego z boków, znanego z planimetrii. Na rys. 5b zbudowano taki równoległobok i wskazano wymaganą składową $(\overrightarrow(F))_2$ siły $(\overrightarrow(F))$.

Drugie rozwiązanie polega na dodaniu do siły siły równej - $(\overrightarrow(F))_1$ (rys. 5c) Otrzymujemy żądaną siłę $(\overrightarrow(F))_2$.

Trzy siły~$(\overrightarrow(F))_1=1\ N;;\ (\overrightarrow(F))_2=2\ N;;\ (\overrightarrow(F))_3=3\ N$ przyłożone do jednej punkt, leżeć w tej samej płaszczyźnie (ryc. 6 a) i tworzyć kąty~ z poziomem $\alpha =0()^\circ ;;\beta =60()^\circ ;;\gamma =30()^ odpowiednio \ circ $. Znajdź wypadkową tych sił.

Narysujmy dwie wzajemnie prostopadłe osie OX i OY tak, aby oś OX pokrywała się z poziomem, wzdłuż którego skierowana jest siła $(\overrightarrow(F))_1$. Rzutujmy te siły na osie współrzędnych (rys. 6 b). Projekcje $F_(2y)$ i $F_(2x)$ są ujemne. Suma rzutów sił na oś OX jest równa rzutowi na tę oś wypadkowej: $F_1+F_2(cos \beta \ )-F_3(cos \gamma \ )=F_x=\frac(4-3 \sqrt(3))(2)\ około -0,6\ H$. Podobnie dla rzutów na oś OY: $-F_2(sin \beta \ )+F_3(sin \gamma =F_y=\ )\frac(3-2\sqrt(3))(2)\około -0,2\ H $ . Moduł wypadkowej jest określony przez twierdzenie Pitagorasa: $F=\sqrt(F^2_x+F^2_y)=\sqrt(0,36+0,04)\około 0,64\ Н$. Kierunek wypadkowej wyznacza się za pomocą kąta pomiędzy wypadkową a osią (rys. 6 c): $tg\varphi =\frac(F_y)(F_x)=\ \frac(3-2\sqrt(3)) (4-3\sqrt (3))\około 0,4 $

W punkcie B wspornika przyłożona jest siła $F = 1kH$, skierowana pionowo w dół (rys. 7a). Znajdź składowe tej siły w kierunkach prętów wspornika. Wymagane dane pokazano na rysunku.

F = 1 kN = 1000N

$(\mathbf \beta )$ = $30^(\circ)$

$(\overrightarrow(F))_1,\ (\overrightarrow(F))_2$ - ?

Przymocujmy pręty do ściany w punktach A i C. Rozkład siły $(\overrightarrow(F))$ na składowe wzdłuż kierunków AB i BC pokazano na rys. 7b. To pokazuje, że $\left|(\overrightarrow(F))_1\right|=Ftg\beta \około 577\ H;\ \ $

\[\left|(\overrightarrow(F))_2\right|=F(cos \beta \ )\około 1155\ H. \]

Odpowiedź: $\left|(\overrightarrow(F))_1\right|$=577 N; $\left|(\overrightarrow(F))_2\right|=1155\ Н$

Zgodnie z pierwszym prawem Newtona w inercjalnych układach odniesienia ciało może zmienić swoją prędkość tylko wtedy, gdy działają na nie inne ciała. Wzajemne działanie ciał na siebie wyraża się ilościowo za pomocą takiej wielkości fizycznej, jak siła (). Siła może zmienić prędkość ciała, zarówno pod względem wielkości, jak i kierunku. Siła jest wielkością wektorową; ma moduł (wielkość) i kierunek. Kierunek siły wypadkowej wyznacza kierunek wektora przyspieszenia ciała, na które działa dana siła.

Podstawowym prawem określającym kierunek i wielkość siły wypadkowej jest drugie prawo Newtona:

gdzie m jest masą ciała, na które działa siła; - przyspieszenie, jakie siła nadaje danemu ciału. Istotą drugiego prawa Newtona jest to, że siły działające na ciało determinują zmianę prędkości ciała, a nie tylko jego prędkość. Należy pamiętać, że drugie prawo Newtona działa w przypadku inercjalnych układów odniesienia.

Jeżeli na ciało działa kilka sił, wówczas ich łączne działanie charakteryzuje się siłą wypadkową. Załóżmy, że na ciało działa jednocześnie kilka sił, a ciało porusza się z przyspieszeniem równym wektorowej sumie przyspieszeń, jakie powstałyby pod wpływem każdej z sił z osobna. Siły działające na ciało i przyłożone do jednego punktu należy dodać zgodnie z zasadą dodawania wektorów. Sumę wektorową wszystkich sił działających na ciało w danym momencie nazywamy siłą wypadkową ():

Kiedy na ciało działa kilka sił, drugie prawo Newtona zapisuje się jako:

Wypadkowa wszystkich sił działających na ciało może być równa zeru, jeśli nastąpi wzajemna kompensacja sił przyłożonych do ciała. W tym przypadku ciało porusza się ze stałą prędkością lub pozostaje w spoczynku.

Przedstawiając na rysunku siły działające na ciało, w przypadku ruchu ciała równomiernie przyspieszonego, siłę wypadkową skierowaną wzdłuż przyspieszenia należy przedstawić dłużej niż siłę skierowaną przeciwnie (suma sił). W przypadku ruchu jednostajnego (lub spoczynku) wielkość wektorów sił skierowanych w przeciwne strony jest taka sama.

Aby znaleźć siłę wypadkową, należy przedstawić na rysunku wszystkie siły, które należy uwzględnić w zadaniu działającym na ciało. Siły należy dodawać zgodnie z zasadami dodawania wektorów.

Przykłady rozwiązywania problemów na temat „Siła wypadkowa”

PRZYKŁAD 1

PRZYKŁAD 2