Фізична причина появи сили N
Як було з’ясовано вище, сила реакції опори перешкоджає проникненню одних твердих тіл в інші. Чому з’являється ця сила? Причина полягає в деформації. Будь-які тверді тіла під впливом навантаження деформуються спочатку пружно. Сила пружності прагне відновити колишню форму тіла, тому вона надає виштовхує вплив, що проявляється у вигляді реакції опори.
Якщо розглядати питання на атомному рівні, то поява величини N – це результат дії принципу Паулі. При невеликому зближенні атомів їх електронні оболонки починають перекриватися, що призводить до появи сили відштовхування.
Багатьом може здатися дивним, що склянка з водою здатна деформувати стіл, але це так. Деформація настільки мала, що неозброєним оком її неможливо спостерігати.
Як обчислювати чинності N?
Відразу слід сказати, що якоїсь певної формули сили реакції опори не існує. Тим не менш є методика, застосовуючи яку, можна визначити N для абсолютно будь-якої системи взаємодіючих тел.
Методика визначення величини N полягає в наступному:
- спочатку записують другий закон Ньютона для даної системи, враховуючи всі діючі в ній сили;
- знаходять результуючу проекції всіх сил на напрям дії реакції опори;
- рішення отриманого рівняння Ньютона на зазначене напрям призведе до шуканого значення N.
При складанні динамічного рівняння слід уважно і правильно розставляти знаки діючих сил.
Знайти реакцію опори можна також, якщо користуватися не поняттям сил, а поняттям їх моментів. Залучення моментів сил справедливо і є зручним для систем, які мають точки або осі обертання.
Далі наведемо два приклади вирішення задач, в яких покажемо, як користуватися другим ньютонівським законом і поняття моменту сили для знаходження величини N.
