Сила реакції опори відноситься до сил пружності, і завжди спрямована перпендикулярно поверхні. Вона протистоїть будь-якій силі, яка змушує тіло рухатися перпендикулярно опорі. Для того щоб розрахувати її потрібно виявити і дізнатися числове значення всіх сил, які діють на тіло, що стоїть на опорі.
Вам знадобиться
- - ваги;
- - спідометр або радар;
- - угломер.
Інструкція
1. Визначте масу тіла за допомогою терезів або будь-яким іншим способом. Якщо тіло знаходиться на горизонтальній поверхні (причому неважливо, рухається воно або перебуває в стані спокою), то сила реакції опори дорівнює силі тяжкості діючої на тіло. Для того щоб розрахувати її помножте масу тіла на прискорення вільного падіння, яке дорівнює 9,81 м/с n = m • g.
2. Коли тіло рухається похилою площиною, спрямованою під кутом до горизонту, сила реакції опори знаходиться під кутом в силі тяжкості. При цьому вона компенсує тільки ту складову сили тяжкості, яка діє перпендикулярно похилій площині. Щоб обрахувати силу реакції опори, виміряйте кут, під яким площина розташовується до горизонту. Розрахуйте силу реакції опори, перемноживши масу тіла на прискорення вільного падіння і косинус кута, під яким площина знаходиться до горизонту N = m • g • Cos (^).
3. У тому випадку, якщо тіло рухається по поверхні, яка являє собою частину кола з радіусом R, наприклад, міст, передмістя то сила реакції опори враховує силу, що діє за напрямом з центру окружності, з прискоренням, рівним центростремному, що діє на тіло. Щоб вирахувати силу реакції опори у верхній точці, відніміть ставлення квадрата швидкості до радіусу кривизни траєкторії.
4. Отримане число помножте на масу рухомого тіла N = m • (g-v ^/R). Швидкість повинна бути вимірена в метрах в секунду, а радіус в метрах. При певній швидкості значення прискорення, спрямованого від центру окружності, може зрівнятися, і навіть перевищити прискорення вільного падіння, в цей момент зчеплення тіла з поверхнею пропаде, тому, наприклад, автомобілістам, потрібно чітко контролювати швидкість на таких ділянках дороги.
5. Якщо ж кривизна спрямована вниз, і траєкторія тіла увігнута, то розрахуйте силу реакції опори, додавши до прискорення вільного падіння відношення квадрата швидкості і радіусу кривизни траєкторії, а результат, що вийшов, помножте на масу тіла N = m • (g + v ^/R).
6. Якщо відома сила тертя і коефіцієнт тертя, силу реакції опори розрахуйте, поділивши силу тертя на цей коефіцієнт N = Fтр/ .