Логин:   Пароль:  

Соцсети





http://www.dvernoydoktor.ru/doors входная металлическая дверь.

Автор:
Написал: Amro Дата: 24-Мар-2010
При криволинейном движении вагонетки по так называемым «американским горкам» (рис. 192, а) ускорение возникает в результате действия как

Рис. 192. а) Аттракцион «американские горки». б) Силы, действующие в нижней и верхней точках «американских горок»

силы притяжения Земли, так и силы, обусловленной непосредственным соприкосновением. Первая — это сила тяжести Р, действующая на вагонетку, вторая — сила реакции R. В этом примере связь — это рельсовый путь, по которому движется вагонетка.

 Посмотрим, с какой силой рельсы действуют на вагонетку в самой верхней (А) и самой нижней (В) точках пути (рис. 192, б). Так как при криволинейном движении ускорение всегда направлено в сторону вогнутости траектории, то в точке А оно направлено вниз, а в точке В — вверх. Значит, равнодействующая сил Р и R в верхней точке пути направлена вниз, а в нижней точке — вверх. Отсюда следует, что по модулю сила реакции R в точке А меньше, а в точке В больше, чем сила тяжести Р. В точке А избыток силы тяжести над силой реакции сообщает вагонетке центростремительное ускорение, направленное вниз. В точке В, наоборот, сила реакции не только уравновешивает силу тяжести, но и сообщает вагонетке центростремительное ускорение, направленное вверх. Центростремительное ускорение a=v2/r. Значит, разность между модулями сил R и Р равна mv2/r.

Различие реакции опоры в разных точках пути обусловлено тем, что рельсы в нижней и верхней точках пути оказываются по-разному деформированными. В этом можно

было бы убедиться рассуждениями, подобными тем, которыми мы воспользовались при рассмотрении деформаций желоба в § 117. По третьему закону Ньютона вагонетка в свою очередь давит на рельсы с силой N, равной по модулю силе R, но направленной от вагонетки к рельсам. Значит, в верхней точке пути вагонетка давит на рельсы с меньшей силой, чем в нижней.

Итак, сила, с которой тело действует на подставку (вагонетка на рельсы) при движении по криволинейному пути, лежащему в вертикальной плоскости, не остается постоянной, а зависит от скорости движения и от формы пути. Мы могли бы обнаружить эти изменения, поместив на тележку, движущуюся по «американским горкам», груз, лежащий на пружинных весах (рис. 193). Если тележка неподвижна, то сила тяжести Р, действующая на груз, уравновешивается упругой силой сжатой пружины весов R, т. е. R=P. Но если тележка движется криволинейно, то R будет либо меньше, либо больше Р, следовательно, вес груза будет либо меньше, либо больше его веса в случае, когда тележка неподвижна.

Этот опыт еще раз иллюстрирует то обстоятельство, которое мы подчеркивали в § 55. При измерении на пружинных весах вес тела оказывается равным силе тяжести только в том случае, если весы и взвешиваемое тело покоятся (либо движутся без ускорения). Если весы и тело обладают ускорением, направленным вниз, то вес тела оказывается меньше силы тяжести. Наоборот, если ускорение весов и тела направлено вверх, то вес тела оказывается больше силы тяжести.

Рис. 193. При движении через вершину «американской горки» показание пружинных весов меньше силы тяжести, действующей на груз

120.1. Найдите соотношение между радиусом кривизны r моста и скоростью v движения автомашины, при котором нагрузка на выгнутый мост будет вдвое меньше, чем на плоский. При какой скорости автомашина оторвется от моста, имеющего радиус кривизны r, в его наивысшей точке?






Комментарии: (0) Рейтинг:
Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.032 секунды
  • Отл. детский электроквадроцикл на аккумуляторе moto-volt.ru .

    moto-volt.ru