Физический «фокус» на наклонной плоскости

После измерения высоты доски 70,5 см, поднимающейся на 15,9 см над столом (sin θ = 15,9/70,5, что дает угол наклона около 13,0°), мистер П просит Бобби сначала нарисовать полную диаграмму сил, действующих на тело, — нормальную силу, силу статического трения и силу тяжести, — а затем перерисовать ее, разделив силу тяжести на параллельную и перпендикулярную составляющие. Второй закон Ньютона затем определяет нормальную силу (≈1,16 Н) и силу статического трения (≈0,268 Н), необходимые для удержания блока массой 121 г в равновесии на наклонной плоскости. Преобразовав эти силы в эквивалентные подвешенные грузы (27,3 г параллельно, 118 г перпендикулярно), мистер П может заменить саму наклонную плоскость двумя нитями, блоками и соответствующими держателями грузов — воспроизводя те же самые силы в виде натяжения. Если убрать доску, блок продолжит «парить» на месте, поскольку никакие силы, действующие на него, фактически не изменились. Хотите конспект лекции? http://www.flippingphysics.com/magic-... Это тема из курса физики AP Physics 1. 0:00 Введение и определение угла наклона 1:17 Построение диаграммы сил и суммирование сил в обоих направлениях 5:04 Определение масс для «фокуса» 6:11 Добавление блоков, нитей и массы 7:34 Плавание блока и анализ действующих на него сил Следующее видео: Введение в задачу о статическом трении на наклонной плоскости http://www.flippingphysics.com/static... В этом видео Flipping Physics есть китайские субтитры. Спасибо, Цзюньцзян Ли! Предыдущее видео: Разложение силы тяжести на компоненты на наклонной плоскости http://www.flippingphysics.com/inclin... Это видео является обновленной версией предыдущего видео. В предыдущем видео на 1:32 я сказал: «На самом деле, Бобби, поскольку в предыдущем уроке мы решали уравнения для компонентов силы тяжести на наклонной плоскости, ты можешь начать с них». Это ужасный совет. Никогда так не делай. В этом обновленном видео я вместо этого говорю: «Бобби, спасибо, что показал, что всегда следует рисовать диаграмму сил перед разложением сил на компоненты, а затем перерисовывать диаграмму сил с учетом компонентов. Теперь используй компоненты силы тяжести». Спасибо Nic3_one и Cyril Laurier за их звуки огня: Огонь в банке! » Постоянное распыление огня 1 от Nic3_one https://www.freesound.org/people/Nic3... Земля+Ветер+Огонь+Вода » Fire.wav от Cyril Laurier https://www.freesound.org/people/Cyri... #НаклоннаяЛиния #ДиаграммаСвободногоТела #Натяжение Стандарты учебной программы: AP Physics 1 & C: Механика, Тема 2.2 Силы и диаграммы свободных тел 2.2.B.4: «Система координат с одной осью, параллельной направлению ускорения... полезно расположить одну ось параллельно поверхности наклонной плоскости». AP Physics 1 & C: Механика, Тема 2.5 Второй закон Ньютона 2.5.A.2: «Второй закон Ньютона... ускорение центра масс системы имеет величину, пропорциональную величине результирующей силы, действующей на систему...» AP Physics 1 & C: Механика, Тема 2.7 Кинетическое и статическое трение 2.7.B.2: «Статическое трение принимает значение и направление, необходимые для предотвращения скольжения объекта по поверхности». AP Physics 1 & C: Механика, Тема 2.3 Третий закон Ньютона 2.3.A.3: «Натяжение — это макроскопический результирующий результат сил, которые сегменты струны... оказывают друг на друга в ответ на внешнюю силу». 2.3.A.3.ii: «Натяжение в идеальной струне одинаково во всех точках струны». AP Physics 1, Тема 1.5 Движение в двух измерениях 1.5.A и 1.5.A.3: «Векторы можно разложить на перпендикулярные компоненты, используя тригонометрические функции и соотношения». Cambridge International A Level Physics (9702), Математические требования — Векторы «получить выражения для компонент вектора в перпендикулярных направлениях, распознавая ситуации, когда уместно разложение вектора». IB Physics, Инструмент 3: Математика — Использование векторов и A.2 Силы и импульс (Понимание) «Разложить векторы (ограниченные двумя перпендикулярными компонентами)»; «природа и использование следующих контактных сил: ...натяжение...» JEE Main & NEET, Модуль 3 Законы движения «Сила и инерция, первый закон движения Ньютона... равновесие сонаправленных сил». Физика Онтарио SPH3U, Раздел C Силы C2.2: «Провести исследование, применяя законы Ньютона для качественного и количественного анализа сил, действующих на объект, и использовать диаграммы сил для определения результирующей силы и ускорения объекта». Физика по австралийской учебной программе, Модуль 2: Линейное движение и волны ACSPH050: «Выбрать, построить и использовать соответствующие представления, включая... векторные диаграммы, диаграммы сил/сил... для передачи концептуального понимания, решения задач и прогнозирования». MCAT, Категория содержания 4A: Поступательное движение «Векторы, компоненты; Сложение векторов». Гаокао (Китай), Обязательный Модуль 1, Тема 1.2 Взаимодействия и законы движения 1.2.2: "通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。("С помощью э...