Оглавление:
Пример решения задачи №46.
Автомобиль движется по вогнутому мосту равномерно, т. е. с постоянной по модулю скоростью. При этом на него действуют две силы: сила тяжести mg и сила реакции опоры , причем сила реакции опоры по модулю больше силы тяжести, ведь именно сила реакции опоры направлена по радиусу к центру окружности, который расположен вверху над мостом. В низшей точке моста эти силы антинаправлены (рис. 11-1).
Решение:
По второму закону Ньютона в векторной записи 
, а для модулей сил 
.
Здесь 
или 
, или 
, где угловая скорость со связана с линейной скоростью у, частотой вращения v и периодом Т соотношениями
Эти формулы кинематически часто приходится применять при решении таких задач.
Дополнительный пример:
Автомобиль движется по выпуклому мосту. При этом на него действуют те же силы (рис. 11-2), но теперь по модулю больше сила тяжести, поскольку именно она направлена к центру окружности, который теперь расположен внизу под мостом.
Таким образом, на вогнутом мосту сила реакции опоры в низшей точке максимальна. А с какой силой 
мост давит на автомобиль, с такой же по модулю согласно третьему закону Ньютона и автомобиль давит на мост. Следовательно, давление автомобиля па вогнутый мост больше, чем на выпуклый, поэтому вогнутый мост быстрее изнашивается. По этой же причине ребенок, качающийся на качелях, сильнее всего давит на них в низшей точке. Там сила реакции качелей более всего превосходит силу тяжести, приложенную к ребенку со стороны Земли.
По второму закону Ньютона, записанному в векторном виде, 
, а для модулей сил 
.
Дополнительный пример:
На горизонтальном вращающемся диске лежит предмет массой m, который удерживается на диске благодаря трению (рис. 11-3). Диск вращается равномерно.
Тем не менее у предмета есть ускорение. Это ускорение центростремительное. Но это означает, что если тело движется по окружности (или по другой кривой траектории) даже равномерно, то силы, действующие на него, никогда не уравновешены, т. е. их равнодействующая не может быть равной нулю. Потому что если она станет равна нулю, то тело не удержится на окружности, а сойдет с нее, двигаясь по касательной равномерно и прямолинейно в полном соответствии с первым законом Ньютона, согласно которому, если равнодействующая всех сил равна нулю, то тело должно двигаться равномерно и прямолинейно.
Таким образом, в нашем примере второй закон Ньютона в векторном виде следует записать так: 
, а для модулей сил, поскольку силы тяжести и реакции опоры уравновешены, 
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там теория и задачи по всем темам физики, можете посмотреть:
Физика — задачи с решениями и примерами
Возможно вам будут полезны ещё вот эти задачи:
