2.2. Характеристика сил в механике
2. 2. Характеристика сил в механике В современной физике различают 4 вида взаимодействий: гравитационное (обусловлено всемирным тяготением), электромагнитное (осуществляе-мое через электрическое и магнитное поля), ядерное (’’связывающее’’ между собой частицы атомного ядра), слабое (ответственное за процессы распада элементарных частиц). В изучаемой классической механике встречаются только гравитационные и электромагнитные взаимодействиями, так как все рассматриваемые силы сводятся к электромагнитным силам взаимодействия между молекулами либо к гравитационному взаимодействию тел.
2. 3. Сила тяготения. Сила тяжести. Вес тела
Закон всемирного тяготения: сила взаимного притяжения двух материальных точек прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, и направлена вдоль прямой, соединяющей эти точки (рис. 2. 2)
где Любое тело на Земле испытывает действие огромного множества сил гравитационного притяжения со стороны окружающих его тел, но все эти силы ничтожно малы по сравнению с силой притяжения тела к Земле. Ввиду большой важности этой силы ей присвоили особое название - сила тяжести тела. Под действием силы тяжести все тела приобретают одинаковое относительно Земли ускорение, называемое ускорением свободного падения, и обозначают буквой На тело массы m действует сила тяжести m
Вес тела (
Вес тела приложен не к телу, а к опоре или подвесу (рис. 2. 4), вес тела может быть равен, больше или меньше силы тяжести. Состояние невесомости (
2. 4. Деформация. Сила упругости. Закон Гука Под деформацией понимают изменение объема и формы тела под действием внешних сил. Сила упругости - это сила, возникающая при деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению смещения частиц тела при деформации, перпендикулярно к деформируемой поверхности. Упругая деформация - деформация, при которой тело полностью восстанавливает свою форму и размеры после снятия внешней нагрузки. Закон Гука: для упругих деформаций растяжения (сжатия) сила упругости
Закон Гука обычно записывается двумя способами: - для деформации пружин (рис. 2. 5)
где k - жесткость пружины, х - величина деформации (изменение длины) пружины; - для деформации стержней
где S - площадь поперечного сечения стержня, Dl - абсолютная деформация, Е - модуль Юнга материала, l0 - первоначальная длина. 2. 5. Силы трения
Если твердое тело соприкасается с другими телами, то со стороны этих тел на него действуют определенные силы. Пусть, например, тело покоится на наклонной плоскости (рис. 2. 6). На тело действуют две силы: сила тяжести m
Разложим силу реакции опоры на две составляющие - нормальную Сила трения, действующая между телами неподвижными друг относительно друга, называется силой трения покоя. Сила трения покоя Fтр. п = mgsina. Сила трения покоя Fтр. п может принимать любые значения в диапазоне от нуля до mN, где m - коэффициент трения скольжения 0 £ Fтр. п £ mN. Сила трения, возникающая при относительном движении соприкасающихся тел и препятствующая этому движению называется силой трения скольжения, величина которой Fтр. = mN. При движении твердого тела в жидкости или газе на тело действует сила сопротивления. При малых скоростях движения силу сопротивления можно считать прямо пропорциональной скорости, т. е. где b - коэффициент сопротивления, зависящий от формы, размеров тела и вязкости среды.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|