Равнодействующая сил

Научиться находить равнодействующую силу для сил, направленных вдоль одной прямой, и понимать, как она влияет на движение тела.

В жизни мы постоянно сталкиваемся с ситуациями, когда на тело действует несколько сил: тянем санки, толкаем шкаф, или даже просто идём. Понимание равнодействующей помогает предсказать, сдвинется ли тело с места, в какую сторону и с каким ускорением, что важно в технике, строительстве и даже в спорте.

• Равнодействующая сила — это одна сила, которая производит на тело такое же действие, как и все одновременно действующие на него силы.
• Если силы направлены в одну сторону, их равнодействующая равна их сумме и направлена в ту же сторону.
• Если силы направлены в противоположные стороны, равнодействующая равна разности большей и меньшей сил и направлена в сторону большей силы.
• Если силы равны по модулю и противоположны по направлению, их равнодействующая равна нулю, и тело находится в покое или движется равномерно.
• Равнодействующая сила определяет, будет ли тело ускоряться, замедляться или двигаться с постоянной скоростью.
• Сила — векторная величина, поэтому при сложении сил необходимо учитывать не только их величину, но и направление.
• Понятие равнодействующей силы является основой для формулировки второго закона Ньютона, который будет изучаться позже.

Сила

Физическая величина, которая является мерой взаимодействия тел. Сила имеет величину, направление и точку приложения.

Равнодействующая сила

Сила, которая оказывает на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих на него сил.

Сложение сил

Операция нахождения равнодействующей силы для нескольких сил, действующих на тело.

Компенсация сил

Ситуация, когда равнодействующая сила равна нулю, и силы уравновешивают друг друга.

Векторная величина

Величина, которая характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением.

• Равнодействующая сила обозначается буквой R (или F_равн).
• Если силы F1 и F2 направлены в одну сторону, то R = F1 + F2.
• Если силы F1 и F2 направлены в противоположные стороны, то R = |F1 - F2| (берётся модуль разности).
• Если силы равны по модулю и противоположны по направлению, то R = 0.
• Единица измерения силы в СИ — ньютон (Н).
• Равнодействующая сила определяет ускорение тела: чем больше равнодействующая, тем больше ускорение (при постоянной массе).
• Если равнодействующая сила равна нулю, тело либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно (первый закон Ньютона).

1. Пример 1случай

   Два человека тянут груз в одну сторону

   Пояснение

   • один с силой 100 Н, другой с силой 150 Н
   • Равнодействующая сила равна 250 Н, и груз движется в ту сторону, куда тянут
2. Пример 2случай

   В перетягивании каната одна команда тянет с силой 400 Н, другая

   Пояснение

   • с силой 350 Н
   • Равнодействующая сила равна 50 Н в сторону первой команды, поэтому канат движется к ним
3. Пример 3случай
   • Книга лежит на столе
   • Сила тяжести, действующая на книгу, равна 5 Н, а сила упругости стола — тоже 5 Н, но направлена вверх
   • Равнодействующая равна нулю, поэтому книга остаётся в покое
4. Пример 4случай
   • Лодку толкают к берегу с силой 200 Н, а течение относит её в сторону с силой 150 Н
   • Равнодействующая сила равна 50 Н, и лодка медленно приближается к берегу

• Когда вы стоите на месте, на вас действуют две силы: сила тяжести вниз и сила опоры вверх. Они равны по величине и противоположны по направлению, поэтому их равнодействующая равна нулю — вы не проваливаетесь сквозь землю и не улетаете вверх.
• В Древней Греции Архимед использовал понятие равнодействующей для объяснения работы рычагов и плавания тел, хотя формально этот термин появился гораздо позже.
• При буксировке автомобиля тросом, если тянуть его с силой 500 Н, а автомобиль сопротивляется с силой 300 Н, равнодействующая будет 200 Н — именно эта сила и разгоняет автомобиль.

• Сила. Явление тяготения. Сила тяжести
• Второй закон Ньютона
• Сложение сил, направленных под углом