• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 1 210
  • 6-09-2015, 22:03

В природі майже не буває таких ситуацій, коли на тіло діє тільки одна сила. Як правило, на тіло одночасно діє кілька сил. У ході цього уроку ви дізнаєтесь, що ці кілька сил можна замінити однією силою, і навчіться знаходити цю силу в найпростіших випадках.

Тема: Взаємодія тіл

Урок: Додавання сил

1. Додавання двох однонаправлених сил. Рівнодіюча

Сьогодні ми познайомимося зі складанням сил, тобто з випадком, коли на тіло діє не одна, а відразу кілька сил.

Звернемося до прикладу. До пружини динамометра ми підвісимо два вантажу, маса кожного з яких – 100 р. Сумарна маса отриманого складеного тіла – 200 р. Це означає, що сила тяжіння, що діє на складене тіло, приблизно дорівнює 2 М. Зобразимо цю силу тяжіння на малюнку 1 в масштабі. Одиничний відрізок на малюнку дорівнює 1 М. Сила тяжіння F1 = 2 М.

Рис. 1. Сила тяжіння, що діє на складене тіло

Тепер прикріпимо до пружині ще один вантаж масою 100 р. На нього діє сила тяжіння 1 Н. При цьому пружина динамометра розтягнеться ще сильніше. Динамометр покаже діючу на нього силу 3 М.

Покажемо на рисунку 2 силу тяжіння F2, діючу на додатковий вантаж.

Рис. 2. На тіло, що складається з трьох вантажів, що діють дві сили

Зверніть увагу, що обидві сили направлені вздовж однієї прямої в один бік.

Тепер згадаємо, що динамометр показує силу величиною 3 Н = 2 n + 1 Н. Тобто він «веде себе так, як якщо б на нього діяла тільки одна сила в 3 Н!

Сила, що чинить на тіло таку ж дію, як декілька одночасно діючих сил, називається рівнодіючої (результуючої) цих сил.

Рівнодіюча зазвичай позначається буквою R.

Якщо на тіло діють сили, спрямовані в одну сторону, то модуль рівнодійної дорівнює сумі модулів цих сил

а напрям рівнодійної збігається з напрямком сил (Рис. 3).

Рис. 3. Рівнодійна двох сил односпрямованих

2. Рівнодійна двох протилежно спрямованих сил

Тепер звернемося до прикладу, який дозволить вивчити ситуацію, коли на тіло діють сили, спрямовані в протилежні сторони.

Дві команди перетягують канат. Сумарна сила однієї команди становить 500 Н і спрямована вліво, сумарна сила другої команди дорівнює 700 М і спрямована вправо (Рис. 4).

Рис. 4. Додавання двох протилежно спрямованих сил

Для знаходження модуля рівнодійної двох протилежно спрямованих сил необхідно з модуля більшої сили відняти модуль меншої сили.

Напрям рівнодійної збігається з напрямком більшої сили (Рис. 5).

Рис. 5. Рівнодійна двох протилежно спрямованих сил

3. Рівнодіюча кількох сил може дорівнювати нулю

Розглянемо тіло, нерухомо висить на пружині або іншому підвісі, або тіло, покоящееся на опорі. На неї діють дві сили: сила тяжіння і сила пружності підвіски (опори). Ці сили рівні за величиною і протилежні за напрямом. Отже, їх рівнодіюча дорівнює нулю. Це означає, що тіло веде себе так, як якби на нього не діяли інші тіла. Тобто зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху (Рис. 6).

Рис. 6. Рівнодійна сил, прикладених до тіла, може дорівнювати нулю

Раніше про таку ситуацію ми говорили, що дія інших тіл на дане тіло скомпенсоване. Використання поняття рівнодіючої дозволяє висловити ту саму думку більш коротко.

 

Список літератури

Перышкин А. В. Фізика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М: Дрофа, 2010.
Перышкин А. В. Збірник задач з фізики 7-9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Видавництво «Іспит», 2010.
Лукашик в. І., Іванова О. В. Збірник задач з фізики для 7-9 класів загальноосвітніх установ. – 17-е изд. – М: Просвітництво, 2004.