Силовые диаграммы тела объекта, скользящего по пандусу

Поэтому я думаю, что путаюсь в силах. Я знаю, что когда что-то скользит по пандусу, на него действуют сила тяжести, нормальная сила и сила трения. Но, например, что, если бы у меня была игрушечная тележка, и я добавил бы в нее плитку шоколада. Когда он скользит по пандусу, силы, действующие на него, будут силой тяжести, нормальной силой, трением, но будет ли сила, приложенная к игрушечной тележке от плитки шоколада?

Или я все еще рассматривал бы это как «одну систему» ​​и сделал бы так, чтобы при расчете сил я увеличивал массу, чтобы учесть плитку шоколада? Или мне пришлось бы прикладывать силу вниз?

Ответы (3)

Наверняка объект, который вы поместите в тележку, будет действовать как одно тело до тех пор, пока они оба не будут иметь одинаковую скорость, или я скажу, что они оба движутся относительно друг друга, и это возможно, если оба имеют контакт друг с другом. И если вы хотите взять внутренние силы, то вы должны работать над этим, но помимо всего того, о чем вы спрашиваете, ответ прост, что вы должны принять это как единое тело.

Пример-

Допустим, один блок скользит вниз, и ради вопроса и воображения давайте возьмем одну небольшую часть (красная часть на изображении) как плитку шоколада. Таким образом, увидев FBD, мы можем понять, что он будет действовать как одно тело (поскольку красная секция уже является частью этого блока), будет работать как одна система, и он будет действовать точно так же в вашем примере с тележкой, из-за чего масса система увеличивается.

введите описание изображения здесь

Вы можете рассматривать это как одну систему. Поскольку вес штанги и автомобиля направлен вниз, их можно добавить.

Вы можете сделать и то, и другое.

Если плитка шоколада не движется относительно тележки и вам все равно, какая сила действует между тележкой и плиткой шоколада, то вы можете рассматривать их как единую систему.

Если вас волнуют силы или плитка шоколада скользит внутри тележки, вам придется моделировать систему с двумя отдельными независимыми массами. Тележка будет иметь нормальную и фиктивную силу от пандуса, нормальную силу и силу трения от шоколада и гравитацию. Шоколад будет иметь нормальную силу и силу трения от тележки (равную и противоположную силе трения тележки от шоколада согласно третьему закону Ньютона) и гравитацию.

В общем, это верно для нескольких тел, если они движутся вместе и вас не волнуют внутренние силы, вы можете моделировать их как одно твердое тело. Вот почему вам не нужно моделировать каждую половину тележки или даже каждую молекулу тележки отдельно. Однако, если вы беспокоитесь о том, что тележка сломается, вы захотите смоделировать эти внутренние силы, чтобы увидеть, не сломается ли она.