ГЛАВА 12. ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА

На первое тело действуют: сила тяжести , сила реакции опоры и силы натяжения и первой и второй нитей, на второе – сила тяжести , сила реакции опоры и сила натяжения второй нити (рис. 12.4). Второй закон Ньютона для обоих тел в проекциях на ось, направленную от тел к оси вращения, имеет вид

(здесь учтено, что модули сил натяжения и одинаковы). Подставляя ускорения тел

в систему уравнений (12.13) и решая ее, находим

В связи с примером 12.3 отметим, что у многих впервые изучающих динамику вращательного движения возникает определенное внутреннее противоречие. С одной стороны, согласно предыдущим рассуждениям при вращательном движении тела на него действует центростремительная (т.е. направленная к центру окружности) сила, с другой стороны, житейский опыт, основанный, например, на поездках в транспорте, казалось бы, говорит о том, что при вращательном движении сила действует в направлении от центра той окружности, по которой движется тело, и, следовательно, эту силу надо называть центробежной. Так куда же все-таки направлена эта сила и какова ее природа? Чтобы лучше почувствовать что такое центростремительная сила и как быть с нашим житейским опытом, который говорит, что при поворотах в машине или автобусе нас отбрасывает от центра какая-то сила, которую хочется назвать центробежной, рассмотрим следующую ситуацию.

Пусть некоторое тело находится на гладком полу автобуса и движется вместе с ним прямолинейно с постоянной скоростью (левый рисунок на рис. 12.5; вид сверху). Пусть в некоторый мо- мент времени автобус стал поворачивать (траектория автобуса показана кривой пунктирной линией). А что будет при этом с телом?