Ещё немного о силе нормальной реакции (ботинок на стене)

в этом видео мы продолжим рассматривать пример с кроссовкой но на этот раз вместо пола мы прижмем ее к стене такая ситуация многих сбивать с толку стена умеет воздействовать на тело силой нормальной реакции точно так же как и пол но если с полом все понятно кто со стеной многие путаются давайте приложим кроссовки силу и обозначим ее f4 эта сила во первых дает кроссовки упасть во вторых прижимает экс ти не значит возникнет сила нормальной реакции угол между силой стеной обозначим буквой фи давайте подумаем чему будет равна сила нормальной реакции в данном случае пример кажется немного странным но принцип остается тот же самый сначала нарисуем диаграмму сил она нам поможет разобраться какие силы воздействуют на тело и так первая сила воздействующая на кроссовку это гравитация сила притяжения земли тут все просто гравитация всегда направлена вниз затем на кроссовку воздействует сила нормальной реакции мы привыкли что сила нормальной реакции направлена вверх ее значение равно m&g в прошлом видео мы уже разобрались почему она не всегда равна m джек но кроме того все привыкли что она направлена вверх что тоже не всегда верно эта сила перпендикулярно поверхности она как правило направлена вверх потому что тело обычно лежит на горизонтальной поверхности слова нормальной в названии силы сила нормальной реакции не означает обычный или заурядный в математике словом нормаль называют в перпендикуляр сила нормальной реакции перпендикулярно поверхности в нашем случае стена вертикально значит перпендикуляр к стене лежит горизонтально и направлен вправо стена будет воздействовать на кроссовку с силой направленной вправо чтобы не дать кроссовки как бы просочиться сквозь стену многих этот случай сбивает с толку теперь сила нормальной реакции направлено вправо и на кроссовку воздействует еще одна сила f 4 она выглядит примерно вот так силой трения стены мы пренебрежем будем считать что кроссовка просто стоит на месте никакие другие силы включая силу трения на нее не воздействуют что будем делать дальше опять же обратимся за помощью ко второму закону ньютона ускорение а равно результирующей силе в определенном направлении на сей раз нас будет интересовать горизонтальное направление потому что сила которую мы ищем а именно сила нормальной реакции лежит горизонтально чему равно горизонтальное ускорение очевидно если я прижимаю кроссовку к стене горизонтального ускорения у нее не будет даже если кроссовка будет двигаться вдоль стены вверх и вниз или даже если кроссовка будет двигаться по вертикали она не будет проникать сквозь стену и отскакивать от стены стена будет ограничивать ее горизонтальное перемещение значит горизонтального ускорения нет повторюсь мы рассматриваем движение по горизонтали но по горизонтали кроссовка не движется у нее вообще нет скорости а раз нет скорости нет и ускорения то есть горизонтальное направление равно нулю 0 равен отношению суммы сил к массе сложим все горизонтальной силы что у нас будет по горизонтали вправо направлена сила f n направление вправо обычно считается положительным значит значение силы беру с плюсом и силы f 4 частично направлена влево как и в прошлом видео я разобью эту силу на части посмотрю какая часть действует горизонтально а какая часть вертикально и нам нужно найти горизонтальную составляющую этой силой чтобы подставить ее в формулу нас будет интересовать только f4 x вертикальная составляющая нас вообще не интересует она никак не влияет на формулу для второго закона ньютона по горизонтали чтобы найти в 4x я снова воспользуюсь формулой синуса потому что катетов 4x лежит напротив данного нам угла итак синус равен отношению противолежащего катета ав 4x гипотенузе к полной силе и в 4 получается f4 x равняется эф 4 умножить на синус fe это значение уже можно подставлять формулу но аккуратнее следите за знаками сила f 4 синусов и направлена влево в отрицательную сторону f4 синус х это модуль силы и и значение значит формулу пишем минус f 4 синус fe умножаем обе части равенства на м слева снова получается ноль справа остается f n минус f 4 синус fi теперь выразим отсюда фнс силу нормальной реакции получается fn равно прибавим f4 синус фиг обеим частям равенства получается что сила нормальной реакции равна f 4 синус х и это кажется логично что делает поверхность откуда берется сила нормальной реакции сила нормальной реакции противиться любой приложенная к телу силе и чтобы не дать ему просочиться сквозь поверхность а значит если кроссовку придавливать к стене с силой f 4 x то и величина силы нормальной реакции off and будет точно такой же сила нормальной реакции гасит силу воздействия чтобы избежать горизонтального ускорения других сил у нас нет если хотите более сложный пример можете добавить еще одну силу обозначим ее f5 добавим ее на диаграмму вы знаете что делать дальше сила направлена влево значит формулу пишем минус f5 на следующей строчке тоже будет минус f5 прибавляя f 5 к обеим частям и получим здесь + f5 а что если добавить вертикальную силу пусть она действует на кроссовку вертикально обозначим ее f6 эта сила никак не повлияет на силу нормальной реакции и никак не влияет на взаимодействие поверхности подошвы истиной в формуле сила f6 учитываться не будет эта вертикальная сила она никак не участвует в горизонтальном движении и не меняет горизонтальную силу нормальной реакции если вы заметили мы не учли силу притяжения земли по той же самой причине она направлена вертикально а сила нормальной реакции в нашем примере направлены горизонтально итак давайте подведем итоги сила нормальной реакции не всегда равна m&g сила нормальной реакции существует и не равна нулю только тогда когда две поверхности соприкасаются и давят друг на друга силу нормальной реакции можно изменить приложив к телу другие силы в сторону поверхности или у от нее если сила приложена под углом сначала найдите ее соответствующую составляющую лежащую в том же направлении что и сила нормальной реакции потому что только тогда она будет учитываться во втором законе ньютона спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим