Силы

Начнём с равнодействующей сил. Если на тело одновременно действуют несколько сил, то ускорение тела пропорционально геометрической сумме всех этих сил. Равнодействующая — сила, которая производит на тело такое же действие (вызывает такое же движение), как несколько сил, одновременно приложенных к телу. Если силы направлены в одну сторону для нахождения равнодействующей надо их сложить; если в противоположные стороны - вычесть.

Если силы, действующие на тело, направлены под некоторым углом, то равнодействующую этих сил определяем по правилу параллелограмма.

Сила упругости

Силы упругости возникают при деформации тел и исчезают, когда она прекращается. Деформация — изменение объёма или формы тела. 

Деформации бывают упругие и неупругие. Упругой называется деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры и форму, как только прекращается действие силы, вызвавшей эту деформацию.

Сила упругости — сила, с которой упруго деформированное тело действует на тело, которое эту деформацию вызвало. Силу упругости можно найти благодаря закону Гука.

Закон Гука: при упругой деформации растяжения или сжатия модуль силы упругости прямо пропорционален модулю изменения длины тела.

Силы трения

Сила трения — сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении или попытке сдвинуть одно относительно другого (не зависит от площади соприкосновения).

Выделяют силу трения покоя, скольжения и качения. Сила трения покоя — это сила трения, действующая между двумя телами, неподвижными относительно друг друга. Наибольшее значение силы трения, при котором скольжение ещё не наступает, называется максимальной силой трения покоя.

Максимальное значение силы трения покоя по модулю равно силе трения скольжения, пропорционально силе нормальной реакции опоры.

Сила трения не зависит от площади, на которую опирается тело. Сила трения скольжения определяется только коэффициентом трения и силой реакции опоры.

Про силу трения покоя

Для силы трения покоя нет определённой формулы, про неё мы знаем, что она всегда меньше или равна силе трения скольжения. Но иногда в задачах всё же нужно найти силу трения покоя. Ищем мы её всегда по второму закону Ньютона.

Если внешняя сила, которая пытается вывести тело из состояния покоя, направлена под углом к горизонту, то силу трения ищем также через второй закон Ньютона, но в проекции добавится косинус :)

Сила трения покоя на наклонной плоскости

Очень важно: если тело покоится на наклонной плоскости, схема та же - силу трения ищем из второго закона Ньютона. С наклонными плоскостями, как правило, оси направляют следующим образом: одна ось (Ох) располагается вдоль наклонной плоскости, а другая (Оу) — перпендикулярно ей. Сила трения оставляет проекцию только на эту ось Ох. Тело не движется благодаря тому, что сила трения уравновешивается проекцией силы тяжести. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, её проекция по значению меньше модуля силы тяжести и находится как mg*sinα, сила трения покоя равна этой проекции.

Про силу нормальной реакции опоры и силу натяжения нити:

Сила нормальной реакции опоры:

1) По природе является силой упругости, возникающей при деформации.

2) Направлена всегда перпендикулярно (нормально) к опоре.

3) По модулю равна весу тела (силе нормального давления).

4) Находится через второй закон Ньютона.

Сила натяжения (реакции) нити:

1) По природе является силой упругости, действующей со стороны подвеса.

2) Направлена всегда вдоль нити.

3) По модулю равна весу тела.

4) Находится через второй закон Ньютона.

5) Если нить лёгкая, то величина силы натяжения каждой нити в любой её точке одна и та же. То есть на рисунке ниже T₁=Т₃, Т₂=Т₄.