Какие тела действуют на тело лежащее на опоре? почему тело находится в покое

Одна из фундаментальных сил, сила гравитации, проявляется на Земле в виде силы тяжести - силы, с которой все тела притягиваются к Земле.

Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением - ускорением свободного падения g.

Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует сила тяжести mg. Она приблизительно равна силе гравитационного притяжения к Земле (различие между силой тяжести и гравитационной силой обусловлено тем, что система отсчета, связанная с Землей, не вполне инерциальная).

Если подвесить тело (рис. 4.1) или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой, которую называют реакцией опоры или подвеса.

Рис. 4.1

По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой, которая называется весом тела. Итак, вес тела - это сила, с которой тело в состоянии покоя действует на подвес или опору, вследствие гравитационного притяжения к Земле. Поскольку силы и уравновешивают друг друга, то выполняется соотношение

.

Согласно третьему закону Ньютона

(4.2.1) то есть вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным точкам: вес к подвесу или опоре, сила тяжести - к самому телу. Это равенство справедливо, если подвес (опора) и тело покоятся относительно Земли (или двигаются равномерно, прямолинейно). Если имеет место движение с ускорением, то справедливо соотношение

(4.2.2)

Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести: если g и a направлены в одну сторону (тело движется вниз или падает), то G < mg, и если наоборот, то G < mg. Если же тело движется с ускорением a = g, то G = 0 - т. е. наступает состояние невесомости.