Кинетическое трение и третий закон Ньютона.

В первом случае, если статическое трение преодолено, то кинетическое трение действует вперед на тележку и назад на предмет, что необходимо рассматривать отдельно. Во втором случае на тележку действует нормальная сила со стороны объекта. Это вызвано составляющей силы тяжести в этом направлении, действующей на объект. Эта нормальная сила имеет горизонтальную составляющую, действующую вправо. Кинетическая сила трения, действующая на тележку, имеет горизонтальную составляющую, действующую влево. При отсутствии других внешних сил равнодействующая этих двух ускоряет тележку вправо. В статическом случае результат будет равен нулю. Обратите внимание, что если объект скользит вниз по склону, его направление движения не параллельно поверхности движущейся тележки, что должно использоваться в качестве основы для ускоряющейся системы отсчета.

Случай 1. Как трение влияет на тележку и где находится масса объекта ($m_1$)?

Это сила трения,$m_1$воздействует на$m_2$который отвечает за горизонтальное ускорение$m_2$так как на него не действуют горизонтальные силы$m_2$кроме силы трения между$m_1$и$m_2$, при условии отсутствия трения между тележкой и землей. Вы можете увидеть это на диаграмме свободного тела ниже для$m_2$. Более того, масса объекта$m_1$включается в расчет силы трения, что масса$m_1$воздействует на$m_2$. Предлагается следующее дополнительное пояснение и приведенная ниже диаграмма:

Для того чтобы$m_1$поскользнуться$m_2$, приложенная сила$F$должна превышать максимальную силу статического трения, или

где$μ_{s}$- коэффициент статического трения и$m_{1}g$является направленной вниз силой$m_1$на$m_2$под действием силы тяжести, равной и противоположной направленной вверх силе$m_2$на$m_1$.

Как только происходит относительное движение, кинетическое (скользящее) трение противодействует относительному движению и равно

где$μ_{k}$– коэффициент кинетического (скольжения) трения. В общем,$μ_{k}<μ_{s}$.

Кинетическая сила трения действует в обратном направлении.$m_1$и вперед на$m_2$.

Из диаграммы свободного тела ниже для$m_2$мы видим, что единственная сила, действующая на него, при условии отсутствия трения между тележкой и землей, есть сила трения,$m_1$воздействует на$m_2$. Поэтому ускорение$a_2$из$m_2$является

Таким образом, вы должны видеть из диаграммы свободного тела на$m_2$ниже только сила трения отвечает за ускорение$m_2$и масса$m_1$принимается во внимание, потому что его вес давит на$m_2$является источником силы трения на$m_2$.

Случай 1. Почему в этом примере учитывается вторая (гравитационная) сила, а в предыдущем нет (в первом примере рассматривается только трение, но не сила$F$).

Ответ на предыдущий вопрос должен ответить на этот. Как уже обсуждалось выше, в случае 1 учитывалась гравитация, поскольку она вносит вклад в силу трения на$m_2$. Вам просто нужно заменить$F_{friction}=μm_{1}g$где$g$есть ускорение свободного падения. Но направленная вниз сила тяжести в первом случае не имеет ничего общего с силой$F$применяется горизонтально к$m_1$. Во втором случае сила$F$как и сила трения, являются функциями силы тяжести.

Надеюсь это поможет.