Сила - это количественная мера взаимодействия между телами. Сила характеризуется двумя факторами: модулем (величиной воздействия) и направлением воздействия. Т.е. сила это векторная величина.
"Величина воздействия" - модуль силы - не может быть отрицательным. Воздействие или есть, и тогда оно положительное, или воздействия нет - модуль силы равен нулю.
Вот направление вектора силы может быть разным. Исходя из первого закона Ньютона, до воздействия силы тело находилось в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Рассмотрим случай равномерного прямолинейного движения: тело движется по прямой и с постоянной скоростью V. Заметим, что скорость так же, как и ускорение, векторная величина, т.е. имеет направление.
Под воздействием силы тело начинает двигаться с ускорением. Вспоминаем 2-й закон Ньютона :
a=F/m
движение тела с ускорением есть результат действия силы. Под воздействием силы тело или увеличивает свою скорость (равноускоренное движение) и тогда мы говорим, что вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, и оба вектора направлены в одну и ту же сторону. Вот такое ускорение (и силу) будем называть положительной.
А если вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, но направлен противоположно вектору скорости, то такое ускорение, а, соответственно, и силу, которая вызвала данное ускорение, назовем отрицательной (ускорение будет уменьшать скорость тела, движение будет равнозамедленным).
Для более общих случаев, когда на тело действуют несколько сил можно поступить так: провести на чертеже прямую (числовую ось), которая бы совпадала с направлением скорости тела, и начертить проекции всех сил на эту прямую. И по направлению проекции уже определять положительная эта сила, или отрицательная.
Маленькое замечание: в процессе движения тела при действии постоянной по величине и направлению силы, вектор скорости может уменьшиться до 0, а затем начать возрастать в противоположном направлении. И, следовательно, ускорение (и сила), которые были отрицательными, не меняя ни модуля, ни направления, становятся положительными!
Так, что для векторов силы (ускорения) «положительность» и «отрицательность» понятия довольно условные.
Длина экватора L = 40000 км = 4*10⁷ м Земля делает 1 оборот за Δt = 24 ч = 86400 с Радиус Земли приблизительно R = 6400 км = 6,4*10⁶ м найдем центростремительное ускорение на экваторе a₁ = v²/R = (L/Δt)²/R = (4*10⁷ м / 86400 с)² / 6,4*10⁶ м ≈ 0,033 м/с² вычислим радиус обращения точки земной поверхности на широте 57 ° R₂ = R*cos 57° = 6,4*10⁶ м * cos 57 ° ≈ 3,5*10⁶ м вычислим линейную скорость на широте Москвы v₂ = 2*π*R₂ / Δt вычислим центростремительное ускорение на широте Москвы a₂ = v₂² / R₂ = (2*π*R₂ / Δt)² / R₂ = 4*π²*R₂² / (Δt²*R₂) = 4*π²*R₂ / Δt² a₂ = 4*3,14² * 3,5*10⁶ м / (86400 с)² ≈ 0,018 м/с²
Объяснение:
Сила - это количественная мера взаимодействия между телами. Сила характеризуется двумя факторами: модулем (величиной воздействия) и направлением воздействия. Т.е. сила это векторная величина.
"Величина воздействия" - модуль силы - не может быть отрицательным. Воздействие или есть, и тогда оно положительное, или воздействия нет - модуль силы равен нулю.
Вот направление вектора силы может быть разным. Исходя из первого закона Ньютона, до воздействия силы тело находилось в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Рассмотрим случай равномерного прямолинейного движения: тело движется по прямой и с постоянной скоростью V. Заметим, что скорость так же, как и ускорение, векторная величина, т.е. имеет направление.
Под воздействием силы тело начинает двигаться с ускорением. Вспоминаем 2-й закон Ньютона :
a=F/m
движение тела с ускорением есть результат действия силы. Под воздействием силы тело или увеличивает свою скорость (равноускоренное движение) и тогда мы говорим, что вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, и оба вектора направлены в одну и ту же сторону. Вот такое ускорение (и силу) будем называть положительной.
А если вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, но направлен противоположно вектору скорости, то такое ускорение, а, соответственно, и силу, которая вызвала данное ускорение, назовем отрицательной (ускорение будет уменьшать скорость тела, движение будет равнозамедленным).
Для более общих случаев, когда на тело действуют несколько сил можно поступить так: провести на чертеже прямую (числовую ось), которая бы совпадала с направлением скорости тела, и начертить проекции всех сил на эту прямую. И по направлению проекции уже определять положительная эта сила, или отрицательная.
Маленькое замечание: в процессе движения тела при действии постоянной по величине и направлению силы, вектор скорости может уменьшиться до 0, а затем начать возрастать в противоположном направлении. И, следовательно, ускорение (и сила), которые были отрицательными, не меняя ни модуля, ни направления, становятся положительными!
Так, что для векторов силы (ускорения) «положительность» и «отрицательность» понятия довольно условные.
Земля делает 1 оборот за Δt = 24 ч = 86400 с
Радиус Земли приблизительно R = 6400 км = 6,4*10⁶ м
найдем центростремительное ускорение на экваторе
a₁ = v²/R = (L/Δt)²/R = (4*10⁷ м / 86400 с)² / 6,4*10⁶ м ≈ 0,033 м/с²
вычислим радиус обращения точки земной поверхности на широте 57 °
R₂ = R*cos 57° = 6,4*10⁶ м * cos 57 ° ≈ 3,5*10⁶ м
вычислим линейную скорость на широте Москвы
v₂ = 2*π*R₂ / Δt
вычислим центростремительное ускорение на широте Москвы
a₂ = v₂² / R₂ = (2*π*R₂ / Δt)² / R₂ = 4*π²*R₂² / (Δt²*R₂) = 4*π²*R₂ / Δt²
a₂ = 4*3,14² * 3,5*10⁶ м / (86400 с)² ≈ 0,018 м/с²