Kraft mellan två klossar

Här har du stor nytta av begreppet "friläggning", vilket betyder att du tittar på ett (stelt) objekt i taget, och listar alla YTTRE krafter som verkar på det. Då blir det lättare att ställa upp de ekvationer som gäller.

Börja med figur A, och frilägg de två klossarna var för sig. Friktionen kan du som det står bortse ifrån, men på den första klossen verkar en kraft från den andra klossen, utöver den utskrivna F. Dessa två krafter tillsammans utgör klossens acceleration. På den andra klossen verkar bara en kraft från den första klossen.

Nu kan du använda alla Newtons lagar och se var du hamnar.

F=ma. Båda klossarna får samma acceleration a men har olika massa m, så kraften F på "ytterklossen" blir olika.

Till exempel uppgift A: Kraften$F$ accelererar sammanlagt massan $3m$, så accelerationen blir $a=\frac{F}{3m}$. Den högra klossen får accelerationen $a$, så kraften $F_h$som accelererar den är $F_h=ma=\frac{mF}{3m}=\frac{F}{3}$.

Tack för era svar! Mycket hjälpsamt!

Om vi tittar på exempel A: klossarna accelereras med $\frac{F}{3m}$. Så långt är jag med.

Innebär detta att den yttre kraften $F$delas upp i dels $\frac{F}{3}$(som accelererar den högre klossen) och dels i $\frac{2F}{3}$ (som accelererar den vänstra klossen), eftersom summan av dessa två krafter blir $F$?

Är det korrekt att beskriva storleken kraften mellan de två klossarna som $\frac{F}{3}$?

Eller är storleken på kraften mellan de två klossarna i exempel A bara $F$? Jag har svårt att förstå "kraften mellan".

I a-uppgiften finns det inte någon kraft som har värdet 2F/3.

Kraften mellan de båda klossarna är den kraften som den stora vänstra klossen påverkar den högra med, och kraften som den lilla högra påverkar den vänstra med. Om inte högerklossen hade "tryckt tillbaka" skulle vänsterklossen accelerera mer än den gör nu.

Okej, innebär detta att kraften som den stora vänstra klossen påverkar den högre med är F och kraften som den lilla högre påverkar den vänstra med är -(F/3)? Vad är i så fall summan på krafterna mellan de båda klossarna? 

Nej, vänsta påverkar högra med F/3 och högra påverkar vänstra med -F/3 (om vi räknar alla krafter åt höger). Krafterna mellan två objekt är alltid lika stora men motriktade, enligt Newtons tredje lag. Försök inte summera de här två krafterna, det betyder ingenting! De är krafter som verkar på helt olika objekt.

Notera också att Smaragdalena i sitt lösningsförslag först analyserade de både klossarna tillsammans som ett objekt för att få fram deras acceleration (som vi ju vet är samma för båda klossarna), och sedan delade upp dem till två objekt för att få fram kraften mellan dem. Den lösningen ger enklare räkning än min (som delade upp dem i två objekt från början och använde Newtons tredje lag för att relatera krafterna till varandra). Däremot tycker jag i allmänhet att det är mindre risk att man tänker fel på krafterna om man frilägger varje objekt för sig, så jag skulle nästan rekommendera min lösning framför Smaragdalenas ändå. Men det är såklart en smaksak - båda är korrekta kommer fram till samma lösning.