На уроке мне дали следующие заметки:
4.32 Лыжник массы поднимается по заснеженному склону с постоянной скоростью при помощи буксирного троса, идущего параллельно земле. Земля поднимается вверх под постоянным углом над горизонталью, и трением можно пренебречь. а) Нарисуйте четко обозначенную диаграмму свободного тела лыжника. (b) Рассчитайте натяжение буксирного троса.
Это проблема, где есть движение. Хотя разгона по-прежнему нет. Давайте посмотрим на быструю схему (с блоком в качестве нашего лыжника).
Есть два способа решить такую задачу...
и у меня небольшие проблемы с пониманием того, как он пришел к этим уравнениям, хотя я думаю, что у меня есть идея.
Представляют ли уравнения (1а) и (2а) как... и составляющие всех сил на схеме? Это точный способ думать об этом? Для (1а) я понимаю - горизонтальная составляющая напряжения, а есть горизонтальная составляющая нормальной силы, и я предполагаю, что вы вычитаете их друг из друга, потому что они идут в разных направлениях, но почему сила вообще не учитывается в этом? Я предполагаю, что в гравитации нет горизонтальной составляющей, поскольку она может только тянуть вниз, но я не уверен на 100%, что именно поэтому.
Наконец, для уравнения (1b) я вижу, что нормальная сила вообще не учитывается в уравнении, а для (2b) сила вообще не считается, и я действительно не думаю, что понимаю, почему.
Может ли кто-нибудь помочь мне понять это немного лучше?
Я думаю, вы очень близки к его пониманию.
Набор уравнений «A» представляет компоненты в системе координат со штрихом, показанной осями. , . Здесь это то, что обычно считается «вертикальным» (нормально к касательной плоскости к Земле, где вы оказались, если хотите).
Вы совершенно правы, не учитывается в уравнении 1а, поскольку ось перпендикулярна направлению, действует (параллельно , который имеет уравнение 2а).
Теперь набор уравнений «B» представляет компоненты в незаштрихованной системе координат. Незагрунтован касается грани блока, касающейся наклонной плоскости, без грунтовки это нормально для этого лица. Чтобы перейти из заштрихованной системы координат в незаштрихованную, нужно повернуть ровно на , угол наклонной плоскости.
Итак, по диаграмме напряжение вступает в игру только в компонент, а нормальная сила вступает в игру только в компонент.
Для уравнения 1a мы не берем компонент потому что его составляющая в этом направлении равна нулю (ваша догадка верна)
То же самое происходит для нормалей в 1а и в 2b, так как направление «x» перпендикулярно направлению нормали, а направление «y» перпендикулярно направлению их компоненты в соответствующих направлениях становятся равными 0.
Джон Алексиу