Сила реакции опоры
Сила реакции опоры — это сила, с которой опора действует на тело, соприкасающееся с ней. Она направлена перпендикулярно поверхности контакта и препятствует проникновению тела в опору.
Как находят реакцию опоры
Силу реакции опоры находят из второго закона Ньютона, рассматривая все силы, действующие на тело. Обычно на тело действуют сила тяжести и реакция опоры. Если тело покоится на горизонтальной поверхности и других вертикальных сил нет, эти силы уравновешены:
где \(m\) — масса тела, а \(g \approx 9{,}8\ \text{м/с}^2\) (в школьных задачах часто используют \(g = 10\ \text{м/с}^2\)). На наклонной плоскости без дополнительных вертикальных сил реакция опоры равна нормальной составляющей силы тяжести: \(N = mg\cos\alpha\), где \(\alpha\) — угол наклона плоскости.
В задачах с несколькими силами сначала выполняют разложение силы на составляющие, перпендикулярную опоре и направленную вдоль неё. Реакция опоры компенсирует только перпендикулярную составляющую; движение вдоль поверхности связано, например, с силой трения.
Книга массой \(2\ \text{кг}\) лежит на горизонтальном столе. При \(g = 10\ \text{м/с}^2\) сила реакции опоры равна \(N = mg = 2 \cdot 10 = 20\ \text{Н}\) и направлена вертикально вверх.
Сила реакции опоры — это действие опоры на тело. Сила давления на опору — действие тела на опору; эти силы равны по модулю и противоположны по направлению, но приложены к разным телам. Вес тела также не всегда совпадает с реакцией опоры: при ускоренном движении их значения могут различаться.
Куда направлена сила реакции горизонтального стола на лежащую книгу?
Главное
- Сила реакции опоры — сила со стороны опоры, перпендикулярная поверхности контакта.
- Для тела на горизонтальной опоре без вертикального ускорения \(N = mg\).
- Реакция опоры и сила давления на опору действуют на разные тела.