Два человека A и B тянут за два конца веревки (как это делают в перетягивании каната). Человек A тянет веревку с силой = 10 Н, а человек B тянет за другой конец веревки с силой = 20 Н. Согласно третьему закону Ньютона, веревка также будет тянуть человека А с силой = 10 Н и В с силой = 20 Н. Это означает, что натяжение на одном конце веревки составляет 10 Н, а на другом конце — 20 Н (из-за определения натяжения). Это правильно? Если да, то сила тяги веревки к А будет зависеть только от силы, действующей на веревку со стороны А, и не будет зависеть от силы, приложенной к веревке со стороны В. В этом случае, если B тянет веревку с силой = 1000 Н, а А тянет другой конец веревки с силой = 10 Н, то натяжение на этом конце (где А прикладывает силу) будет только 10 Н. Это означает сила, с которой веревка тянет А, будет равна всего 10 Н. Является ли это возможным?
Ваша проблема возникает из-за подразумеваемого предположения: что веревки всегда передают неизменное натяжение, или, другими словами, что натяжение одинаково во всех точках веревки.
На самом деле это верно в одной из следующих ситуаций:
Поэтому нужно видеть, соответствует ли тот или другой вашим данным. Вы ничего не сказали о массе веревки - возьмем ее из (обычно ниже). Чистая сила на веревке , поэтому центр масс веревки будет иметь ускорение .
Очевидно, что такое положение вещей может длиться лишь малую долю секунды. Это закончится, когда оба человека приложат равные силы. Обратите внимание, что при разгоне натяжение каната неравномерно. Вы можете убедиться в этом, применив второй закон Ньютона к любому отрезку веревки. Его ускорение требует различных сил, действующих на крайних значениях.
Если вместо этого масса веревки действительно ничтожна, то ваши данные просто невозможны: два человека не могут прикладывать к веревке разные силы.
Нет, натяжение одинаково по всей веревке, но силы, которые тянут каждого человека (и эффективно перемещают более слабого человека и веревку к более сильному человеку), являются результатом сложения сил с учетом направления, в котором они приложены (т.е. они будут иметь отрицательный знак).
Этой информации должно быть достаточно, чтобы понять, каково натяжение веревки, если подумать, в какой ситуации все приложенные силы действуют только как натяжение и в какой точке часть силы вызовет движение.
«Тяговое усилие веревки, действующее на А, будет зависеть только от силы, действующей на веревку со стороны А, и не будет зависеть от силы, приложенной к веревке со стороны В».
В манере говорить, да. Но не правильная манера говорить. Сила на веревке всегда будет равна силе веревки на независимо от того, что делается. Но это не означает, что обе эти силы не будут возрастать по мере тянет сильнее.
Фарчер
Любопытный Разум