на каждое звено и на все тело человека действуют силы тяжести как внешние силы, вызванные притяжением и вращением земли. равнодействующая параллельных сил тяжести тела приложена к его центру тяжести.
когда тело покоится на опоре (или подвешено) , сила тяжести, приложенная к телу, прижимает его к опоре (или отрывает от подвеса) . это действие тела на опору (нижнюю или верхнюю) измеряется весом тела . вес тела (статический) — это мера воздействия тела в покое на покоящуюся же опору (или подвес) , мешающую его падению. значит, сила тяжести и вес тела не одна и та же сила. вес всего тела человека приложен не к нему самому, а к его опоре (сила тяжести — дистантная, вес — контактная сила) . в фазе полета в беге веса нет, это случай невесомости.
действие веса тела на опору встречает противодействие, которое называют реакцией опоры (или опорной реакцией) .
реакция опоры — это мера противодействия опоры действию на нее тела, находящегося с ней в контакте (в покое или движении) . она равна силе действия тела на опору, направлена в противоположную сторону и приложена к этому телу.
обычно человек, , находясь на горизонтальной опоре, испытывает противодействие своему весу. в этом случае опорная реакция, как и вес тела, направлена перпендикулярно к опоре. это нормальная (или идеальная) реакция опоры. если поверхность не плоская, то опорная реакция перпендикулярна к плоскости, касательной к точке опоры.
когда вес статический, то реакция опоры статическая; по величине она равна статическому весу. если человек на опоре движется с ускорением, направленным вверх, то к статическому весу добавляется сила инерции и возникает динамическая реакция опоры. реакция опоры — сила пассивная (реактивная) . она не может сама по себе вызвать положительные ускорения. но без нее — если нет опоры, если не от чего оттолкнуться (или не к чему притянуться) — человек не может активно перемещаться.
если отталкиваться от горизонтальной опоры не прямо вверх, то и сила давления на опору будет приложена не под прямым углом
к ее поверхности. тогда реакция опоры также не будет перпендикулярна к поверхности, ее можно разложить нанормальную и касательную составляющие. когда соприкасающиеся поверхности ровные, без выступов, шипов и т. п. (асфальт, подошва ботинка) , то касательная составляющая реакции опоры и есть сила трения.
касательная реакция может быть обусловлена не только трением (как, например, между лыжей и снегом) , но и другими взаимодействиями (например, шипы беговых туфель, вонзившиеся в дорожку) .
равнодействующая нормальной и касательной составляющих называется общей реакцией опоры. она только при свободном неподвижном положении над опорой (или под опорой) проходит через цм человека. во время же движений, отталкивания или амортизации она обычно не проходит через цм, образуя относительно него момент
ответ: Х(t) = А*cos (ωt+φo) - уравнение гармонических колебаний,
где А - амплитуда, ω - циклическая частота, φo - начальная фаза.
ω = 2π/Т, где Т - период колебаний.
При t=0 X(0)=A*cos(φo) = 20 см = 0,2 метра - по условию задачи.
Ускорение - это вторая производная смещения Х по времени,
Х' = - A*ω*sin(ωt+φo), X'' = - A*ω^2 * cos(ωt+φo), откуда видно, что
максимальное ускорение а(max) = A*ω^2, откуда А = а(max)/ω^2.
Т.к. ω = 2π/Т, то А = а(max) * Т² / (4*π²). Поскольку X(0)=A*cos(φo),
то X(0) = (а(max) * Т² / (4*π²) ) * cos(φo), откуда
cos(φo) = 4*π²*Х(0) / (а(max) * Т²) = 4*π²*0,2/(0,5*4²) = π²/10,
откуда начальная фаза φo = arccos (π²/10) ≈ 9° (примерно 9 градусов)
ответ:
на каждое звено и на все тело человека действуют силы тяжести как внешние силы, вызванные притяжением и вращением земли. равнодействующая параллельных сил тяжести тела приложена к его центру тяжести.
когда тело покоится на опоре (или подвешено) , сила тяжести, приложенная к телу, прижимает его к опоре (или отрывает от подвеса) . это действие тела на опору (нижнюю или верхнюю) измеряется весом тела . вес тела (статический) — это мера воздействия тела в покое на покоящуюся же опору (или подвес) , мешающую его падению. значит, сила тяжести и вес тела не одна и та же сила. вес всего тела человека приложен не к нему самому, а к его опоре (сила тяжести — дистантная, вес — контактная сила) . в фазе полета в беге веса нет, это случай невесомости.
действие веса тела на опору встречает противодействие, которое называют реакцией опоры (или опорной реакцией) .
реакция опоры — это мера противодействия опоры действию на нее тела, находящегося с ней в контакте (в покое или движении) . она равна силе действия тела на опору, направлена в противоположную сторону и приложена к этому телу.
обычно человек, , находясь на горизонтальной опоре, испытывает противодействие своему весу. в этом случае опорная реакция, как и вес тела, направлена перпендикулярно к опоре. это нормальная (или идеальная) реакция опоры. если поверхность не плоская, то опорная реакция перпендикулярна к плоскости, касательной к точке опоры.
когда вес статический, то реакция опоры статическая; по величине она равна статическому весу. если человек на опоре движется с ускорением, направленным вверх, то к статическому весу добавляется сила инерции и возникает динамическая реакция опоры. реакция опоры — сила пассивная (реактивная) . она не может сама по себе вызвать положительные ускорения. но без нее — если нет опоры, если не от чего оттолкнуться (или не к чему притянуться) — человек не может активно перемещаться.
если отталкиваться от горизонтальной опоры не прямо вверх, то и сила давления на опору будет приложена не под прямым углом
к ее поверхности. тогда реакция опоры также не будет перпендикулярна к поверхности, ее можно разложить нанормальную и касательную составляющие. когда соприкасающиеся поверхности ровные, без выступов, шипов и т. п. (асфальт, подошва ботинка) , то касательная составляющая реакции опоры и есть сила трения.
касательная реакция может быть обусловлена не только трением (как, например, между лыжей и снегом) , но и другими взаимодействиями (например, шипы беговых туфель, вонзившиеся в дорожку) .
равнодействующая нормальной и касательной составляющих называется общей реакцией опоры. она только при свободном неподвижном положении над опорой (или под опорой) проходит через цм человека. во время же движений, отталкивания или амортизации она обычно не проходит через цм, образуя относительно него момент