Два тела с массами и связанные легкой нерастяжимой нитью, движутся по гладкому столу под действием горизонтальной силы . Требуется найти силу натяжения нити и ускорение тел.
Часто в условии задачи содержится дополнительная информация. В частности: слово "легкая" нить означает Нерастяжимая нить - удлинением нити можно пренебречь; гладкий стол - трение отсутствует.
Сделаем соответствующий рисунок и расставим силы. Практически всегда удобно за положительное направление координатной оси выбрать направление ускорения тела. Ввиду отсутствия трения силы, действующие вдоль , на движение не влияют. На рис и - силы взаимодействия тела и нити, а и - силы взаимодействия тела и нити. По третьему закону Ньютона: и . Поскольку нить невесома, то из уравнения движения нити: следует . Значит, равны между собой и . Тогда уравнение движения тел (по ОХ) имеет вид:
, и
В задаче мы выявили силы, действующие на каждое из тел. Это силы внешние для каждого тела. Но возможен другой подход. Рассмотрим вместо двух тел одно массой . Тогда силы , , и будут принадлежать одной системе и взаимно уничтожаться, они станут внутренними силами для данной системы. На систему будет действовать всего одна внешняя сила F, уравнение движения системы (Правда, в этом случае мы не сможем ничего сказать о натяжении нити. )
Таким образом, мы видим, что одна и та же сила при одном рассмотрении является внешней, а при другом - внутренней. В первом случае она влияет на движение тела, а во втором - нет. Легко показать, что при любом, количестве и величине внутренних сил они не могут влиять на движение системы.
