Условие
На тележку действуют две силы, направленные по одной прямой: 3 Н вправо и 5 Н влево. Затем вторую силу заменили на такую же по значению, но направленную вправо. Найди равнодействующую в обоих случаях и объясни правило, по которому ты действовал.
Что известно и что ищем
- Известны значения двух сил и их направления в каждом случае.
- Известно, что несколько сил можно заменить одной равнодействующей.
- Ищем значение и направление равнодействующей, а также формулируем правило сложения.
Ход решения
- Шаг 1. Разбираем первый случай. Силы направлены по одной прямой в противоположные стороны, поэтому их действие частично гасит друг друга.
- Шаг 2. Считаем равнодействующую: R = 5 − 3. Получаем 2 Н. Направление — в сторону большей силы, то есть влево: тележка поедет так, как будто на неё действует одна сила 2 Н влево.
- Шаг 3. Разбираем второй случай. Теперь обе силы направлены в одну сторону — вправо, значит, их действия складываются.
- Шаг 4. Считаем равнодействующую: R = 3 + 5. Получаем 8 Н, направление — вправо.
- Шаг 5. Формулируем правило. Силы, направленные по одной прямой в одну сторону, складывают; направленные в противоположные стороны — из большей вычитают меньшую, а равнодействующая смотрит в сторону большей силы.
Проверь себя
- Ответ: в первом случае равнодействующая 2 Н и направлена влево, во втором — 8 Н и направлена вправо.
- Проверка вывода: при противоположных силах результат меньше каждой из них, при одинаково направленных — больше каждой. Если получилось иначе, правило применено неверно.
- Ловушка: сложить силы, направленные в противоположные стороны, и получить 8 Н в обоих случаях. Направление силы обязательно учитывают.
Как объяснить ребёнку
«Силы — как два человека, которые тянут верёвку. Если тянут в одну сторону — их усилия складываются. Если в разные — побеждает тот, кто тянет сильнее, и остаётся разница между ними. Направление берём у победителя».
Тема для отчёта родителю
«Сложение сил по одной прямой и равнодействующая».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.