Где же здесь сила взаимодействия?

Сообщение №44406 от Валерий 07 апреля 2006 г. 00:18
Тема: Где же здесь сила взаимодействия?

Иногда в задачах по механике (статике) говорится о силе взаимодействия. Например, балка удерживается в наклонном положении веревкой и одним концом опирается о пол. Требуется определить силу взаимодействия балки с полом. Но что здесь есть сила взаимодействия: сила нормальной реакции опоры или равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения, т.е. просто реакции опоры, направленной под некоторым углом к полу? Помогите разрешить спор... Спасибо.


Отклики на это сообщение:

Если я правильно понял у вас один конец подвешен на веревке а другой опирается на пол. Здесь два варианта:
- веревка абсалютно верикальна тогда очевидно возникает лишь сила упругости поверхности и никакого трения здесь входить в реакцию опоры не будет, даже если предположите что трение вообще исчезло то система останется так же неподвижной, а следовательно по определению трение не будет входить в реакцию опоры.
- вариант два веревка не абсалютно вертикальна, следовательно статизм системы может быть лишь при наличии сил трения и в данном случае они будут являтся реакцией опоры.

Но если вас интересует формализм то вроде бы сила трения всегда считается реакцией опоры будь она равна 0 или нет (могу ошибаться очень давно читал его формальное определение, так как не считаю физику наукой предназначеной для пустой болталогии)


> Иногда в задачах по механике (статике) говорится о силе взаимодействия. Например, балка удерживается в наклонном положении веревкой и одним концом опирается о пол. Требуется определить силу взаимодействия балки с полом. Но что здесь есть сила взаимодействия: сила нормальной реакции опоры или равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения, т.е. просто реакции опоры, направленной под некоторым углом к полу? Помогите разрешить спор... Спасибо.

Вернее второе: "равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения". Чтобы не ошибиться, нужно начертить схему сил, в которой противоположно направленные векторы различных сил имеют одинаковую длину - из принципа: сила противодейсвия равна силе действия. Вектор силы тяжести всегда направлен от центра масс тела к центру тяготения и не зависит от других сил. Вектор силы упругости чаще всего направлен или перпендикулярно плоскости соприкосновения взаимодействующих тел, или вдоль стержня, или вдоль нити. Вектор силы трения направлен касательно к трущимся поверхностям и противоположнен активной силе. Проекции всех сил взаимодействия на любую ось в сумме должны быть равны нулю. Самый доходчивый способ усвоения этих правил - через черчение схем. Пример:


> Иногда в задачах по механике (статике) говорится о силе взаимодействия. Например, балка удерживается в наклонном положении веревкой и одним концом опирается о пол. Требуется определить силу взаимодействия балки с полом. Но что здесь есть сила взаимодействия: сила нормальной реакции опоры или равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения, т.е. просто реакции опоры, направленной под некоторым углом к полу? Помогите разрешить спор... Спасибо.

Я бы считал сумму всех сил.


> > Иногда в задачах по механике (статике) говорится о силе взаимодействия. Например, балка удерживается в наклонном положении веревкой и одним концом опирается о пол. Требуется определить силу взаимодействия балки с полом. Но что здесь есть сила взаимодействия: сила нормальной реакции опоры или равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения, т.е. просто реакции опоры, направленной под некоторым углом к полу? Помогите разрешить спор... Спасибо.

> Вернее второе: "равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения".

Оно так, только такой громоздкий термин ни к чему.
Можно просто: "сила реакции опоры".

Которую обычно раскладывают на две составляющие по естественным координатным осям: вдоль касательной плоскости и перпендикулярно ей - на силу трения и силу нормальной реакции опоры, соответственно, - потому что удобно так. Плюс ко всему специфика сил сцепления поверхностей приводит к определенному соотношению этих компонент.


Проекции всех сил взаимодействия на любую ось в сумме должны быть равны нулю. Самый доходчивый способ усвоения этих правил - через черчение схем. Пример:
>
Арх! Ваш рисунок, как раз соответствует моей задаче, спасибо. Но верно ли указаны силы? Всегда ли сила реакции опоры (Ваша сила упругости) направлена вдоль стержня, как у Вас? Мне кажется она может быть направлена под произвольным углом, это зависит от сотношения силы натяжения и сил сцепления балки и пола. Да, и что Вы называете активной силой, против которой, якобы, направлена сила трения? Сила натяжения нити T? Сила тяжести mg?
Мне казалось, что направление силы рекции опоры в подобных случаях определяется после того, как Вы определили модуль силы нормальной реакции опоры N и силы трения. Далее - сложить их векторно. И, повторю, это направление необязательно пойдет вдоль стержня, как у Вас. В задачах подобного рода, мне кажется надо изображать силу нормальной реакции опоры, перепендикулярную опоре, и силу трения. Либо силу реакции вообще, которую удобно в дальнейшем разложить на два взаимно перепендикулярных направления. А у Вас, возможно сила реакции пола разложена на направление 1)вдоль стержня и 2)вдоль пола, что менее удобно при расчетах. Или я опять ошибаюсь?



> > > Иногда в задачах по механике (статике) говорится о силе взаимодействия. Например, балка удерживается в наклонном положении веревкой и одним концом опирается о пол. Требуется определить силу взаимодействия балки с полом. Но что здесь есть сила взаимодействия: сила нормальной реакции опоры или равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения, т.е. просто реакции опоры, направленной под некоторым углом к полу? Помогите разрешить спор... Спасибо.

> > Вернее второе: "равнодействующая сил нормальной реакции опоры и силы трения".

> Оно так, только такой громоздкий термин ни к чему.
> Можно просто: "сила реакции опоры".

Snowman. Но куда направлена эта общая сила реакции опоры, непонятно...



> Арх! Ваш рисунок, как раз соответствует моей задаче, спасибо. Но верно ли указаны силы? Всегда ли сила реакции опоры (Ваша сила упругости) направлена вдоль стержня, как у Вас? Мне кажется она может быть направлена под произвольным углом, это зависит от сотношения силы натяжения и сил сцепления балки и пола. Да, и что Вы называете активной силой, против которой, якобы, направлена сила трения? Сила натяжения нити T? Сила тяжести mg?
> Мне казалось, что направление силы рекции опоры в подобных случаях определяется после того, как Вы определили модуль силы нормальной реакции опоры N и силы трения. Далее - сложить их векторно. И, повторю, это направление необязательно пойдет вдоль стержня, как у Вас. В задачах подобного рода, мне кажется надо изображать силу нормальной реакции опоры, перепендикулярную опоре, и силу трения. Либо силу реакции вообще, которую удобно в дальнейшем разложить на два взаимно перепендикулярных направления. А у Вас, возможно сила реакции пола разложена на направление 1)вдоль стержня и 2)вдоль пола, что менее удобно при расчетах. Или я опять ошибаюсь?

Вы правы, для статической схемы удобнее Ваша схема.
Векторная сумма сил равна нулю, сумма моментов сил равна нулю. На основе схем сил и моментов сил составляем несколько уравнений, учитывая конкретные условия задачи.
Давайте решим две задачки. Верный ответ будет подтверждением правильности наших рассуждений.

1 задача (левый рисунок). С каким ускорением начнет двигаться центр масс бревна, если коэфф.трения k=0,1? Масса бревна m, угол между полом и бревном 40 градусов, между веревкой и полом - 10 градусов. Длина бревна L.

2 задача (правый рисунок). При каком коэфф.трения k бревно останется неподвижным? Масса бревна m, угол между полом и бревном 40 градусов, между веревкой и полом - 10 градусов. Длина бревна L.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100