на полу лифта движущегося вверх с постоянной скоростью лежит груз массой 5 кг
На полу лифта движущегося вверх с постоянной скоростью лежит груз массой 5 кг
Четыре одинаковых кирпича массой 3 кг каждый сложены в стопку (см. рисунок). На сколько увеличится сила 
действующая со стороны горизонтальной опоры на 1-й кирпич, если сверху положить ещё один такой же кирпич? Ответ выразите в ньютонах.
Согласно второму закону Ньютона, для первоначальной стопки кирпичей выполняется:
После добавления ещё одного кирпича:
Следовательно, увеличение силы, действующей со стороны горизонтальной опоры на первый кирпич, составляет
Тележка массой 0,1 кг удерживается на наклонной плоскости с помощью нити (см. рисунок). Чему равна сила натяжения нити? (Ответ дайте в ньютонах.)
На тележку действует три силы: сила тяжести, сила реакции опоры и сила натяжения нити. Все силы изображены на рисунке. Второй закон Ньютона в проекции на ось Ox приобретает вид:
Следовательно, сила натяжения нити равна
А почему на тело не действует сила трения?
Хороший вопрос. Сначала короткий ответ, потом попробую пояснить. Причина в том, что в таких задачах всегда подразумевается, что у тележки «идеальные колесики», то есть отсутствует трение в оси вращения колесиков. Действительно, если предположить, что на такие колесики действовала бы какая-то сила трения со стороны плоскости, то это привело бы к абсурдному выводу, что колесики должны были бы начать вращаться ни с того, ни с сего (сила трения создавала бы ничем неуравновешенный вращающий момент на них).
Теперь более подробно. Предположим, что колесики у тележки заблокированы намертво (она на ручном тормозе 🙂 ), по сути тогда тележка превращается в «кирпич» (так как получается абсолютно жесткая конструкция), привязанный на ниточке. Полностью заблокированные колесики — это по сути бесконечное трение в их оси. Тогда на плоскости ее удерживают и сила натяжения нити, и сила трения покоя (которую ни в коем случае нельзя считать по формуле 
, эта формула только для силы трения скольжения). Оказывается, что данную задачу без дополнительных предположений даже не решить, то есть не ответить на вопрос, как именно распределяется между ниткой и силой трения усилие, необходимое, чтобы удерживать тележку в покое.
Пусть теперь колесики полностью отпускают (они теперь могут спокойно вращаться). Что произойдет? Если бы веревки не было, то тележка начала бы скатываться с наклонной плоскости. Но у нас нитка есть. Поэтому тележка разместится таким образом, что все усилие (о котором говорилось выше), необходимое, чтобы ее удерживать перейдет на нитку (то есть сила трения просто пропадет).
В промежуточном случае, когда трение в сои колесиков конечное, но не нулевое, задача очень похожа на первый случай (с «кирпичом»), просто меняется максимально возможное значение силы трения (там она определялось максимальной силой трения покоя, то есть силой трения скольжения, а тут той силой, которой хватает, чтобы прокручивать ось с трением).
Так что за тем, почему мы здесь не рисуем силу трения, на самом деле очень много кроется 🙂
На полу лифта движущегося вверх с постоянной скоростью лежит груз массой 5 кг
На полу лифта, разгоняющегося вверх с постоянным ускорением
Посмотреть ответы и решения задачи