ГЛАВА 7. ЗАКОНЫ НЬЮТОНА. СИЛЫ ТЯЖЕСТИ, РЕАКЦИИ, НАТЯЖЕНИЯ

Поэтому второй закон Ньютона для тела имеет вид

где a – ускорение тела. Проецируя уравнение (7.17) на ось, направленную перпендикулярно наклонной грани клина, и учитывая, что вектор ускорения тела направлен вдоль этой грани, получим (проекция вектора на рассматриваемую ось выделена на рис 7.8, б жирным; также отмечен угол, равный α):

Подставляя теперь силу реакции (7.18) в соотношение (7.16), найдем силу реакции между клином и вертикальной стенкой (или, другими словами, силу с которой стенка действует на клин):

Из соотношения (7.19) следует, что сила, с которой стенка действует на клин, как функция угла α имеет максимум при α = 45°. Этот результат можно было ожидать заранее: при малых углах наклона грани сила, действующая на клин со стороны тела большая, но направлена почти вертикально, то есть слабо прижимает клин к стенке, при углах наклона грани, близких к 90°, сила, действующая на клин со стороны тела направлена почти горизонтально и «хорошо» прижимает клин к стенке, но мала по величине.

Часто в задачах на динамику школьного курса физики используются блоки. Входят эти задачи и в ЕГЭ по физике. Рассмотрим достаточно сложный пример такой задачи.

Пример 7.3. Найти ускорения тел с массами и в системе из двух блоков и двух грузов, изображенной на рис. 7.9. Правый блок неподвижен, левый блок удерживается нитью и может двигаться.

Решение. На тела действуют силы тяжести и и силы натяжения нитей и , с которыми каждое тело контактирует (рис. 7.10). Поэтому второй закон Ньютона для каждого из тел имеет вид