Как рассчитать равнодействующую силу?

Автор
Сообщение
PhUser
#39716 2020-11-25 12:18 GMT

Человек, масса которого 70 кг, держит на плечах ящик массой 20 кг. С какой силой человек давит на землю?

 

Определимся, что вообще мы будем искать. Так как задача предполагается из курса физики начала 7 класса, то наиболее подходящим решением будет поиск веса, так как в данной задаче человек — тело, земля — опора, а воздействующая сила — вес (P).

 

Мы, конечно, можем представить человека и ящик как тело с массой, равной сумме их масс, а затем рассчитать вес получившегося тела. Но задачу нужно решить через нахождение величины равнодействующей силы.

 

Допустим, мы можем узнать вес тела человека, равный g * m = 10 * 70 = 700 Н. Что далее? Обратимся к определению равнодействующей силы.

 

Равнодействующая нескольких сил одновременно действующих на тело сил — сила, которая производит на тело такое же действие, как эти силы.

 

На Землю непосредственно действует только вес человека, равный 700 Н. Допустим, что допускается прибавить к весу человека все силы, действующие непосредственно на человека. Тогда такими силами будет: — вес ящика, равный 200 Н — сила тяжести, действующая на человека, равная 700 Н

 

из чего следует, что равнодействующая действующих на человека сил равна 900 Н. Если данную величину прибавить к весу человека, получаем силу, равную 1600 Н. Из чего делаем вывод, что человек воздействует на землю с силой в 1600 Н.

 

Но это не так, и реальная равнодействующая равна 900 Н.

 

В чем моя логика неверна?

Очепятка
#39718 2020-11-25 15:11 GMT

Человек хоть с грзуом хоть без грузха стот на земле неподвижно, непроваливась подземлю не взлетая ввысь. Следовательно ускорение у него 0, а по второму закону Ньютона сумма всех сил равно 0.

Земля давит на человека силой упругости. Пружинит как батут или диван. Только очень жеская пружина там смещения около 100 мкм.  Причем эта сила равна по 3 закону Ньютона силе с которой человек давит на землю, но противоположна ей по направлению.

Тут логика такова, что человек является проводником сил. Он передает силы приложенной к грузу на землю. И от земли к грузу.

Допустим, что допускается прибавить к весу человека все силы, действующие непосредственно на человека.

Допущение неверное.

Если данную величину прибавить к весу человека,

А зачем её прибовлять? Каким правилом вы руководстовались?

Anderis
#39726 2020-11-26 08:36 GMT
#39716 PhUser :

В чем моя логика неверна?

В том, что в одну тарелку ты положил суп, кисель, мороженное и тертого хрена.

Ты попутал массу и вес — отдели.   Вот твой человек и груз на его плечах.

Вес , который давит на землю равен  \(\sum\) весов всей системы, которая у тебя равна 70+20=90.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

PhUser
#39815 2020-11-29 19:18 GMT

А зачем её прибовлять? Каким правилом вы руководстовались?

Пытаюсь сформулировать ход своих мыслей:
У нас есть два тела — 70 КГ человек и 20 КГ ящик. Есть еще земля, воздействие на которую нужно определить.
Единственная сила, которая может непосредственно воздействовать на землю — вес человека. Мы ее находим по формуле Pч = mч * g, так как ускорение человека равно нулю и он находится в состоянии покоя.

Но в нашей задаче есть еще один «фигурант» — ящик. Очевидно, он тоже играет свою роль, и его воздействие, пусть уже и не непосредственное, нужно определить.

Как это сделать? Определить, какое воздействие оказывается на землю посредством человека. Что для этого нужно сделать? Прибавить к уже известному весу человека (сила, которая воздействует только на землю) все те силы, что действуют на человека (соответственно будут действовать и на землю посредством человека). Таких сил две: вес ящика, рассчитываемый как Pя = mя * g, и сила тяжести Fтяж = mч * g.

Затем мы воздействие этих двух сил учитываем, и результат должен быть равен сумме Fтяж + Pч + Pя.

То есть воздействие на землю есть вес человека и воздействие всех сил, действующих на человека, которые будут «переданы» на землю (сила тяжести и вес ящика).

Очепятка
#39820 2020-11-29 22:44 GMT

 Прибавить к уже известному весу человека (сила, которая воздействует только на землю) все те силы, что действуют на человека 

Надо только силу ящика. Или все за вычитом силы тяжести человека  так как мы её уже учли.

Anderis
#39822 2020-11-30 08:23 GMT
#39820 Очепятка :

 Прибавить к уже известному весу человека (сила, которая воздействует только на землю) все те силы, что действуют на человека 

Надо только силу ящика. Или все за вычитом силы тяжести человека  так как мы её уже учли.

У ящика уже есть сила???? 

Однако.....

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С