§ 30. ДОДАВАННЯ СИЛ. РІВНОДІЙНА СИЛ.
ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО
1. Що називають рівнодійною силою?
На будь-яке рухоме тіло діє не одне, а одразу кілька оточуючих тіл (коли тягнемо брусок по лінійці, то брусок взаємодіє з рукою (сила тяги), із Землею (сила тяжіння), з поверхнею лінійки (сила тертя ковзання, сила реакції опори). Тому спільну дію на тіло кількох сил можна замінити рівнодійною силою.
Силу, яка чинить на тіло таку саму дію, як і кілька окремих сил, і одночасно прикладених до нього, називають рівнодійною силою (визначають залежно від напрямів і значень окремих складових сил).
Якщо до тіла прикладено дві сили, які напрямлені вздовж однієї прямої в один бік, то їх рівнодійна дорівнює сумі цих сил і напрям рівнодійної сили в цьому разі збігається з напрямом прикладених сил.
Якщо до тіла прикладено дві сили, які напрямлені вздовж однієї прямої, але в різні боки, то рівнодійна дорівнює різниці цих сил, а її напрям збігається з напрямом більшої за значенням прикладеної сили.
Якщо дві сили рівні, але направлені в протилежні напрямки, то їх рівнодійна дорівнює нулю.
2. Як може рухатися тіло під дією кількох сил?
Залежно від того, якою за значенням буде рівнодійна сила, тіло може перебувати в стані спокою, рухатися рівномірно або нерівномірно.
3. Коли тіло перебуває в спокої або рухається рівномірно?
Тіло, яке було в спокої, у ньому й залишиться, а таке, що рухалося, продовжуватиме рухатися прямолінійно й рівномірно з початковою швидкістю, якщо прикладені до тіла протилежно напрямлені вздовж однієї прямої і однакові за значенням сили зрівноважують, або компенсують, одна одну (рівнодійна сила дорівнює 0).
Дослід 1. Покладемо брусок на стіл (на нього діють сила тяжіння Fтяж=mg і сила реакції опори N=mg); брусок перебуває у спокої (бо сили однакові за значенням, але протилежні за напрямом, тому їх рівнодійна, або результуюча, сила дорівнює нулю).
Дослід 2. Будемо тягти брусок за допомогою нитки або динамометра по поверхні стола (на тіло діятимуть сила тяжіння Fтяж=mg, сила реакції опори N, сила тяги F і сила тертя Fтер).
Якщо N = Fтяж і F = Fтер, то тіло буде рухатися рівномірно (швидкість тіла не змінюватиметься із часом).
4. Чому тіло рухається нерівномірно?
Якщо рівнодійна сила не дорівнює нулю, тіло буде рухатися нерівномірно.
Дослід 2. Будемо тягти брусок за допомогою нитки або динамометра по поверхні стола (на тіло діятимуть сила тяжіння Fтяж=mg, сила реакції опори N, сила тяги F і сила тертя Fтер).
Якщо N = Fтяж, а сила тяги F буде більша за силу тертя Fтер, то тіло буде рухатися нерівномірно (швидкість тіла буде збільшуватись із часом).
Дослід 3. Штовхнемо брусок так, щоб він рухався по поверхні стола (на нього діятимуть сила тяжіння Fтяж, сила реакції опори N і сила тертя Fтер, оскільки N = Fтяж, то вони компенсують одна одну, і впливати на рух бруска буде тільки сила тертя Fтер); брусок із часом зупиниться (сила тертя завжди напрямлена проти руху).
