Как система частиц реагирует на внешнюю силу?

Если я толкаю ящик вперед, то, вероятно, прилагаемую мною силу можно считать внешней силой, действующей на систему частиц ящика. В твердых телах, таких как ящик, каждая частица тела должна испытывать некоторую силу, и в результате взаимодействия приложенной силы с каждой частицей тела возникает результирующая внешняя сила, которая будет двигать объект вперед. (Поправьте меня, если я ошибаюсь.)

Но меня все время удивляло, что если я приложу силу к определенной части коробки, то силы будут испытывать только те частицы, которые непосредственно соприкасаются с моими руками. Как же тогда действуют силы на другие частицы твердого объекта? Связано ли это с межмолекулярными силами?

В первом абзаце вы сказали, что все частицы могут «испытывать» силу. Почему тогда это кажется противоречивым?
Это не я сказал, а то, что я прочитал. А подумав об общем случае толкания объекта и попытавшись использовать понятие, с которым я столкнулся в самом начале главы «Импульс», т.е. о системе частиц для объяснения взаимодействия источника с каждой частицей твердого тела, я получил запутался в том, как частицы внутри объекта действительно испытывают силу, которую я прилагаю только к одной части объекта снаружи.
Вы правы. Электроны на поверхности вашей руки взаимодействуют и возмущают электроны на поверхности коробки. Возмущенные электроны прикладывают силу к своим ядрам, и первый слой атомов возмущается. Возмущение первого слоя позже изменяет результирующую силу второго слоя и т.д.

Ответы (2)

В тот момент, когда вы прикладываете силу к части тела, межмолекулярные электростатические силы вызывают распространение силы вдоль тела. Можно представить себе это как «эффект ряби», распространяющийся по твердому телу. эффект поворота. Если крутящий момент достаточен, вы можете даже заметить, что блок опрокидывается, когда вы его толкаете.

Во-первых, твердое тело — это предположение. Реального твердого тела не существует.

Если рассматривать коробку как твердое тело, то вы правы, внешняя сила будет распределена между всеми частицами системы так, что ускорения всех частиц системы будут одинаковыми.

Но, я думаю, из вашего вопроса, похоже, вы хотите знать о реальном объекте, а не просто об идеальном твердом теле. В этом случае тело будет испытывать некоторую деформацию, удлинение, сдвиг и т. д. Если вы хотите знать ответы на эти вопросы, я бы сказал, что на первом и втором курсе машиностроительного факультета есть курс «Механика твердого тела (МТТ)». . Если вы хотите изучить это, я мог бы предложить вам несколько хороших книг.