О понятии центростремительной силы

realeugene · 27/08/16 10195

slavick1578 в сообщении #1655369 писал(а):

Если можно еще, подскажите как использовать понятие «центростремительной силы» при решении подобных задач и что это за сила вообще.

Это сила, создающая согласно второму закону Ньютона центростремительное ускорение при движении тела по окружности. В общем случае это перпендикулярная к скорости составляющая силы, равнодеуствующей всех сил, действующих на тело. Если вы знаете скорость движения тела по окружности и радиус окружности вы сначала рассчитываете нормальное ускорение тела, а потом по второму закону Ньютона рассчитываете величину требуемой центростремительной силы, которая создаст такое ускорение. Потом записываете уравнение равнодействующей для сил, подставляя в них это полученное условие на центростремительную силу и решаете уравнения.

-- 20.09.2024, 23:26 --

drzewo в сообщении #1655440 писал(а):

никогда не понимал зачем это нужно

Не следует щеголять в ПРР своим невежеством при решении школьных задач. Это не то, что полезно ТС.

Null · 12/08/10 1677

realeugene в сообщении #1655444 писал(а):

Не следует щеголять в ПРР своим невежеством при решении школьных задач.

В школе(физмат) учили решать в неподвижной системе системе отсчета, на подготовке к олимпиадам по физике во вращающейся с центробежными силами. В обоих случаях ни какой центростремительной силы не упоминается - она только запутает.

drzewo · 21/12/16 763

Null в сообщении #1655454 писал(а):

В обоих случаях ни какой центростремительной силы не упоминается - она только запутает.

Да, и все несколько хуже. Еще и с терминологией проблемы. Сила -- это векторная величина, являющаяся основной мерой механического взаимодействия материальных тел. (Тарг Краткий курс теор. механики). В школе примерно это же говорят.
<<Центростремительная сила>> -- это ортогональная проекция на известное направление силы, приложенной к материальной точке. В математическом маятнике, например, ответа на следующий вопрос нет: <<какое тело или система тел действует на подвешенную точку с <<центростремительной силой>>?

realeugene · 27/08/16 10195

Null в сообщении #1655454 писал(а):

В школе(физмат) учили решать в неподвижной системе системе отсчета, на подготовке к олимпиадам по физике во вращающейся с центробежными силами. В обоих случаях ни какой центростремительной силы не упоминается - она только запутает.

"По олимпиадному" - через минимум энергии? В данном случае стрельба из пушки по воробьям, да и сначала нужно научиться воображать эту задачу по-школьному.

Если вы никак не именовали центростремительную силу, как вы её себе воображали? Сразу конечные формулы писали для центростремительного ускорения и векторной суммы всех сил? Нельзя же так на этом уровне. Школьная физика должна сначала научить человека воображать себе происходящее в уме. Для воображения тут требуется три шага: сведение движения по окружности к центростремительному ускорению, применение второго закона Ньютона для получения равнодействующей центростремительной силы и разложение равнодействующей силы в векторную сумму всех реакций опор. После чего уравнения замыкаются и задача решается.

Кстати, в задаче геометрия недоопределена. Это ТС её недопереписал?

-- 21.09.2024, 11:41 --

drzewo в сообщении #1655456 писал(а):

<<Центростремительная сила>> -- это ортогональная проекция на известное направление силы, приложенной к материальной точке.

Движение по окружности с постоянной скоростью - важная тема школьной физики. Любой технарь должен чувствовать её кончиками пальцев. При движении по окружности с постоянной скоростью центростремительная сила - это даже не проекция.

DimaM · 28/12/12 7930

realeugene в сообщении #1655457 писал(а):

Движение по окружности с постоянной скоростью - важная тема школьной физики. Любой технарь должен чувствовать её кончиками пальцев. При движении по окружности с постоянной скоростью центростремительная сила - это даже не проекция.

Школьники любят заводить отдельную "центростремительную силу" $-m\omega^2{\bf r}$ . Отучать их от этой привычки бывает долго и трудно.

realeugene · 27/08/16 10195

DimaM в сообщении #1655461 писал(а):

Школьники любят заводить отдельную "центростремительную силу" $-m\omega^2{\bf r}$ . Отучать их от этой привычки бывает долго и трудно.

В смысле "отдельную"? Они понимают при этом, что силы можно складывать и раскладывать, и что такое "равнодействующая сила", или время тратится на объяснение именно этого? Мне кажется, что как раз хорошая иллюстрация этой темы. Потому что при равномерном движении по окружности ускорение одно - центростремительное, и ускорения в школе раскладывается максимум на ортогональные проекции, а значит, по второму закону Ньютона это ускорение вызывает одна коллинеарная сила - равнодействующая всех сил, действующих на тело, называемая центростремительной. И эта равнодействующая сила направлена в центр по радиусу.

С центробежной силой, кажется, больше проблем, и важно школьнику зазубрить, что в ИСО нет центробежных сил, а есть только центростремительная сила.

DimaM · 28/12/12 7930

realeugene в сообщении #1655464 писал(а):

В смысле "отдельную"?

В прямом. Вводится такая "центростремительная сила", не связанная с реальными. И приходится неоднократно объяснять, что отдельной силы ${\bf F}=m{\bf a}$ в общем случае нет, а есть векторная сумма реальных сил.
Поэтому форма записи второго закона Ньютона $m{\bf a}=\sum{\bf F}$ представляется мне менее провоцирующей на подобные заблуждения.

realeugene · 27/08/16 10195

DimaM в сообщении #1655468 писал(а):

И приходится неоднократно объяснять, что отдельной силы ${\bf F}=m{\bf a}$ в общем случае нет, а есть векторная сумма реальных сил.

То есть они не понимают, что силы можно складывать и раскладывать?

-- 21.09.2024, 14:16 --

DimaM в сообщении #1655468 писал(а):

Поэтому форма записи второго закона Ньютона $m{\bf a}=\sum{\bf F}$ представляется мне менее провоцирующей на подобные заблуждения.

Вот если они не видят, что сумма сил справа эквивалентна одной силе, и можно рассматривать либо исходные силы, либо их равнодействующую, но не одновременно - именно в этом беда, как мне кажется. Фактически, они учатся жонглировать формулами без понимания физики.

-- 21.09.2024, 14:21 --

DimaM в сообщении #1655468 писал(а):

что отдельной силы ${\bf F}=m{\bf a}$ в общем случае нет

А как они к силе давления воды на стенку сосуда потом переходят? Там же, тем более, отдельной силы нет, а сила размазана по поверхности. И это размазывание нужно суммировать. Вспоминаю школьника, который зазубрил довольно сложные формулы, но не понимал, что такое давление воды на стенку стакана.

-- 21.09.2024, 14:26 --