Силы, действующие на тело

Рис. 1. Силы, действующие на тело

1. Сила притяжения тела к Земле – . Направлена вертикально вниз, приложена к центру масс (см. рис. 1).

2. Сила нормальной реакции опоры – . Направлена перпендикулярно плоскости опоры или тела в точке контакта – в точке пересечения с поверхностью опоры (см. рис. 1).

Проводить на чертеже эту силу из центра масс (т. C) допустимо только в том случае, если в условии задачи сказано, что тело можно принять за материальную точку.

3. Сила трения – . Пропорциональна силе реакции опоры и перпендикулярна ей (см. рис. 1).

,

где – коэффициент трения.

Сила трения направлена по касательной к поверхности против движения.

4. Обобщенная сила реакции опоры – .

На чертеже необходимо проследить за тем, чтобы при векторном сложении результирующая () проходила через центр масс (т. C) (см. рис. 1).

5. Сила упругости –

– сила упругости в проекции на ось X направлена противоположно растяжению (x) и прямо пропорциональна ему. – коэффициент упругости (коэффициент жесткости, или жесткость пружины).

6. Сила сопротивления –. Направлена противоположно скорости.

,

где – коэффициент сопротивления.

Сила сопротивления зависит от величины скорости и приложена к центру масс тела.

Например, парашютист выполняет затяжной прыжок (см. рис. 2). Выпрыгивая из самолета, он некоторое время летит с ускорением. То есть сначала скорость увеличивается, а затем принимает постоянное значение. Это объясняется тем, что сила сопротивления растет с увеличением скорости и в какой-то момент приобретает значение, равное силе тяжести. И сила тяжести больше не может вызвать ускорение.

Силы, действующие на парашютиста

Рис. 2. Силы, действующие на парашютиста