Гравитационное взаимодействие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в нашем мире. В рамках классической механики, гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния — то есть F=-(Gm1m2)/R^2
Здесь G — гравитационная постоянная, равная примерно м³/(кг•с²). Знак минус означает, что сила, действующая на тело, всегда равна по направлению радиус-вектору, направленному на тело, то есть гравитационное взаимодействие приводит всегда к притяжению любых тел.
Закон всемирного тяготения — одно из приложений закона обратных квадратов, встречающегося так же и при изучении излучений (см. например, Давление света) , и являющимся прямым следствием квадратичного увеличения площади сферы при увеличении радиуса, что приводит к квадратичному же уменьшению вклада любой единичной площади в площадь всей сферы.
Дано:
m=1,2 т, a=0,8 м/с2, μ=0,02, Fт−?
Решение задачи:
Изобразим на схеме автомобиля все силы, действующие на него. Запишем законы Ньютона в проекции на введенные оси.
{ox:Fт–Fтр=ma(1)oy:N=mg(2)
Сила трения скольжения Fтр определяется по формуле:
Fтр=μN
Так как сила нормальной реакции опоры согласно выражению (2) равна силе тяжести, то:
Fтр=μmg
Подставим это выражение в (1), получим:
Fт–μmg=ma
В итоге ответ к задаче в общем виде выглядит так:
Fт=m(μg+a)
Подставим данные задачи в формулу, не забывая перевести массу из тонн в килограммы (в 1 тонне – 1000 килограмм).
Fт=1200⋅(0,02⋅10+0,8)=1200Н
ответ: 1200 Н.