siła ciężkości i siła nacisku

To jest rzecz, która faktycznie dość często myli się uczniom, więc w sumie to dobrze, że padło takie pytanie. Otóż siła ciężkości dla danego ciała to zwyczajnie siła wynikająca z oddziaływania grawitacyjnego tego ciała z Ziemią, czyli inaczej możemy ją nazwać siłą grawitacji czy też tym chyba najczęściej spotykanym określeniem, a zatem ciężarem tego ciała. Ta siła jest zawsze przyłożona do rozpatrywanego ciała i jest zwrócona pionowo w dół (do Ziemi).

Siła nacisku to faktycznie co innego. Jeśli rozpatrywane ciało spoczywa na jakimś podłożu, to ciało naciska na to podłoże właśnie siłą nacisku. Czyli siła nacisku to będzie siła przyłożona do podłoża. Należy pamiętać, że siła nacisku jest zawsze prostopadła do podłoża, na którym znajduje się ciało. Jeśli podłoże jest poziome, to siła nacisku jest zwrócona pionowo w dół i co do wartości równa jest sile ciężkości tego ciała, które spoczywa na tym podłożu. Ale teraz uwaga - ostatnia część zdania, którą napisałaś w pytaniu nie jest prawdziwa. Jest właśnie przeciwnie, tzn. siła reakcji dotyczy właśnie siły nacisku, a nie siły ciężkości. Czyli teraz jeśli nasze ciało spoczywa na poziomym podłożu, to działa z siłą nacisku na to podłoże, a zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona podłoże "oddaje" temu ciału z siłą reakcji. Dlatego siła reakcji podłoża jest zawsze przyłożona do rozpatrywanego ciała i zawsze jest siłą przeciwną do siły nacisku na podłoże. W opisywanym przypadku poziomego podłoża będzie to zatem siła przyłożona do spoczywającego ciała, zwrócona pionowo w górę i mająca wartość siły nacisku, która w takiej sytuacji jest jednocześnie wartością siły cięzkości.

Ale sytuacja robi się nieco bardziej skomplikowana, gdy ciało znajduje się na nachylonym pod jakimś kątem do poziomu podłożu (np. na równi pochyłej). Wówczas siła ciężkości ciała jak zawsze jest zwrócona pionowo w dół. Ale siła nacisku jak wspomnieliśmy wcześniej jest zawsze prostopadła do podłoża i w tej sytuacji nie będzie ona zatem zwrócona pionowo w dół, ale będzie zwrócona pod jakimś kątem do poziomu, w taki sposób, aby była prostopadła do podłoża. Co do wartości jest ona wówczas równa tej składowej siły ciężkości, która jest prostopadła do podłoża (pod warunkiem, że nie ma innych sił np. dociskających dane ciało do podłoża), przy czym pamiętamy, że siła nacisku jest przyłożona do podłoża. No i teraz siłą reakcji zgodnie z tym co wcześniej napisałem jest siłą, która jest przyłożona do ciała i jest siłą przeciwną do siły nacisku, będzie więc również prostopadła do podłoża i nachylona pod pewnym kątem do poziomu i jej wartość będzie równa wartości siły nacisku, czyli będzie równa wartości tej składowej siły ciężkości, która jest prostopadła do podłoża.

Poniżej przedstawiłem rysunek dotyczący drugiej sytuacji (pochyłe podłoże) - Fn to siła nacisku klocka na podłoże, R to siła reakcji. Q to siła ciężkości.

dziękuję