Естественные науки

Почему если к какой-то точке тела приложена сила, то все тело начинает двигаться с одним и тем же ускорением?

К примеру, у нас есть брусок, с закрепленной к нему пружиной. Если потянуть за край пружины с силой F, то все тело (пружина+брусок) будет двигаться с одним и тем же ускорением. И еще один вопрос, который меня сильно волнует. Почему пружина будет сильнее растянута (на рисунке, к сожалению, это не показано) к точке приложения силы? Я пробовал рассуждать так, если на часть тела действует сила, то она приобретает ускорение. Вследствие этого возникнет сила упругости сонаправленная с действующей силой, но уже в другой точке. НО это рассуждение приводит меня к противоречию, ведь сила упругости должна быть направлена в противоположную сторону. Всех заранее благодарю за помощь.
1) Это верно только для так называемых твёрдых или жёстких тел. В противном случае возникают переходные процессы, которые Вы сами и попытались описать словами: "Вследствие этого возникнет сила упругости сонаправленная с действующей силой, но уже в другой точке..." - разные части тела движутся с разными скоростями и ускорениями. Переходные процессы являются деформациями тела и, как правило, носят характер затухающих колебаний (каждая небольшая часть тела может быть рассмотрена, как пружина с определённой жёсткостью). Если жёсткость тела велика, то деформации малы.

2) Про "пружина будет сильнее растянута к точке приложения силы" не совсем понял. Если жёсткость пружины одинакова по всей длине, то пружина будет растянута равномерно. Растягивается она потому, что на её концы с двух сторон действуют равные силы: с одной стороны сила тяги, с другой - сила инерции тела (рассматриваем в неинерциальной системе отсчёта, где вся система покоится).

3) "это рассуждение приводит меня к противоречию, ведь сила упругости должна быть направлена в противоположную сторону". Противоречия нет: у пружины 2 закреплённых конца, и в каждой из точек закрепления со стороны пружины действует сила упругости, направленная к центру пружины, т. е. в разные стороны. В точке приложения силы тяги сила упругости направлена в противоположную сторону, а в точке прикрепления груза эта сила сонаправлена силе тяги - именно она тянет груз.
Юрий Васянин
Юрий Васянин
41 616
Лучший ответ
Филипенко Ирина 1)Но почему сила действует не только на точку своего приложения, но и на все тело? К примеру в середине пружины, где деформации должны отсутствовать, сила упругости соответсвенно тоже. точка также будет двигаться с ускорением, хотя видимых сил нет. Неужели молекулы как-то передают силу друг к другу?
2)Во, т к примеру, картинка, где пружина на подвесе под действием силы тяжести растянута неравномерно.
3)все понятно
Еще раз благодарю за ответ.
Это происходит потому, что вы изучаете способы решения простейших задач. Здесь используется идеализация "абсолютно твёрдое тело", то есть такое, деформациями которого можно пренебречь в рассматриваемом явлении.
То же и с пружиной. Считается, что масса пружины ноль. Если хотят разобрать более интересную задачу, то указывают линейную плотность пружины (кг/м). Пружина будет растянута неравномерно, если движение с ускорением.

Похожие вопросы