Для решения первой задачи рассмотрим, как человек массой 65 кг и груз массой 10 кг действуют на землю.
Человек и груз на земле:
Если человек и груз находятся в состоянии покоя, каждое из них действует на землю с силой, равной их весу. Вес (сила тяжести) можно рассчитать по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
Вес человека: \[ F_{\text{ч}} = 65 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 637 \, \text{Н} \]
Вес груза: \[ F_{\text{г}} = 10 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \approx 98.1 \, \text{Н} \]
Сила, с которой человек давит на землю (включая груз): \[ F_{\text{ит}} = F_{\text{ч}} + F_{\text{г}} \approx 637 \, \text{Н} + 98.1 \, \text{Н} \approx 735.1 \, \text{Н} \]
Графическое изображение:
А) В одном направлении (вес человека и груза направлены вниз на землю).
|
| Груз (10 кг)
|
|
| Человек (65 кг)
|
|
V
Земля
Б) Противоположно друг другу (сила тяжести и нормальная сила грунта).
^
| Нормальная сила от земли
|
|
| Человек (65 кг) и Груз (10 кг)
|
|
V
Земля
2. Найдите величину равнодействующей двух сил 14 Н и 8 Н, если силы действуют:
Теперь посчитаем равнодействующую для двух случаев: один силы направлены в одном направлении и в противоположные.
А) В одном направлении:
Здесь равнодействующая будет равна сумме сил.
\[ R = 14 \, \text{Н} + 8 \, \text{Н} = 22 \, \text{Н} \]
Б) В противоположном направлении:
Здесь равнодействующая будет равна разности сил. Если считать, что 14 Н направлено вправо, а 8 Н — влево, то:
\[ R = 14 \, \text{Н} - 8 \, \text{Н} = 6 \, \text{Н} \quad (\text{вправо}) \]
Итак, результаты:
- Сила, с которой человек давит на землю: примерно \( 735.1 \, \text{Н} \).
- В равнодействующих силах:
- В одном направлении: \( 22 \, \text{Н} \).
- В противоположных направлениях: \( 6 \, \text{Н} \) (вправо).