Продолжаем повторять… Динамика — раздел физики, который изучает движение тел с учетом причин его возникновения. Надеюсь, все знакомы с алгоритмом решения динамической задачи: Если коротко то это: силы на рисунок для каждого тела — векторно второй закон Ньютона для каждого тела — выбор осей (удобных) и проекции на них уравнений с предыдущего шага — дополнительные связки законами сил, энергиями или кинематикой… И только после этого мы вспоминаем, что же все-таки ищем в задаче. И это не шутка, а правда жизни физика). Если вы опытный решатель, то некоторые из шагов уходят «в подсознанку» и становятся неявными. Но они всегда там есть ВСЕ.
Итак интрига из прошлой статьи. Почему, при попытке движения тяжелого шкафа закон Кулона-Амонтона, который связывает величины силы трения и силы реакции опоры не работает? Именно потому, что нет движения. Фишка. Дело в том, что в указанном законе используется величина максимальной силы трения покоя, а не просто любой силы трения. Смотрим пояснения на рисунке.
Пример 1. Помним про проекции. Брусок массой m движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом альфа к горизонту. Модуль этой силы F Коэффициент трения между бруском и плоскостью мю. Как понять характеристики движения в этой задаче? Что значит поступательно — понятно, а вот равноускоренно или равномерно? Смотрим пояснения.
Пример 2. Прижмем книгу к стене). Не падает? Рассмотрим, при каких предельных условиях она и не будет падать…
Фишки: внешнюю силу приложим под углом, сила трения не дает книге падать, помогая нам, сила реакции опоры возникает как ответ на наше «прижимное действие», отличить состояние отсутствия движения от равномерного соскальзывания невозможно.
Пример 3. Не забываем про центростремительное ускорение. В однородном магнитном поле с индукцией В направленной вертикально вверх, равномерно вращается в горизонтальной плоскости по часовой стрелке положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна v. Рассмотрим, как это описать.
Фишка: в любых обстоятельствах вращения центростремительное ускорение ваш друг и участник процесса. Направление силы Лоренца определяем по правилу левой руки.
Пример 4. Система тел. Через невесомый блок перекинута нить, на нец два груза разных масс. Как описать такое движение? Расставить ВСЕ силы, действующие на КАЖДОЕ тело системы. Для каждого тела системы записать векторное уравнение движения и спроецировать его на выбранные как удобно оси. И только после этого: вспомнить — что мы ищем?! Смотрим.
Фишки: каждому телу — СВОИ оси, но здесь это не точно). Можно и по одной оси делать то же самое. Ускорение в задаче принято на веру. Возможна и обратная ситуация по ускорению. Силы натяжение равны по модулю.
Пример 5. На наклонной плоскости — оси по наклону! Смотрим картинку
Фишки: каждому телу — СВОИ оси. Ускорение в задаче принято на веру. Возможна и обратная ситуация по ускорению, тогда сила трения поменяет направление на противоположное. Силы натяжение равны по модулю.
Пример 6. Этот противный вес. Рассмотрим две ситуации — вес тела при ускоренном движении вверх и он же при равноускоренном движении вниз.
И пусть наш с вами вес всегда будет верным при решении задач). Да и в жизни не помешает.
Жду вас завтра и всех люблю! Спасибо за внимание!