 |
Тема 5. Закон всемирного тяготения. Закон сохранения механической энергии.
|
|
|
|
Учебные вопросы
1. Закон всемирного тяготения. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести.
2. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
3. Закон сохранения механической энергии. Потенциальная и кинетическая энергия.
4. Работа и мощность.
5. Механические волны, звук.
Закон всемирного тяготения. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести.
Понятие силы. Силой называется векторная величина, которая является причиной всякого движения как следствия взаимодействий тел.
Сила в Международной системе единиц (СИ). В Международной системе единиц (СИ) единица силы называется ньютон (Н).
Четыре признака воздействии силы на тело. Существует четыре признака того, что на тело действует сила.
1. У тела может измениться значение скорости.
2. У тела может измениться направление движения.
3. Может измениться размер тела.
4. Может измениться форма тела.
Разновидности сил природы по физическим характеристикам. По физическим характеристикам силы в природе различаются на:
гравитационные,
электромагнитные,
слабые и сильные взаимодействия на уровне физических полей.
Определение силы. Сила – это физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое. Демонстрация сил в природе
Закон всемирного тяготения И. Ньютона. Закон всемирного тяготения звучит так:
Два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Сила тяжести. Силой тяжести называется сила, с которой все тела притягиваются к Земле. Сила тяжести - это сила гравитационного притяжения, действующая на тело со стороны планеты.
Ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения g можно определить по формуле:
|
|
|
где: М – масса Земли,
R – радиус Земли;
G - гравитационная постоянная.
Вес тела. Вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Вес тела напрямую связан с силой тяжести.
Невесомость. Невесомость – состояние, при котором сила взаимодействия тела с опорой (вес тела), возникающая в связи с действием силы тяжести (гравитационным притяжением), отсутствует.
Демонстрация зависимости веса от силы тяжести
Условие при котором вес тела может быть равен силе тяжести. Вес тела может быть равен по модулю силе тяжести, т.е. P = mg, только в том случае, если тело находится в состоянии покоя.
Сила упругости. Сила упругости – это сила, возникающая при деформации тел. Эта сила стремится вернуть тело в исходное положение.
Закон Р. Гука. Деформация, возникающая в упругом теле (пружине, стержне, консоли, балке и т. п.), пропорциональна приложенному к этому телу напряжению. Открыт в 1660 году.
Виды деформаций тела. Деформации бывают упругими и пластическими.
Коэффициент жёсткости
Сила трения. Сила трения – это сила взаимодействия между соприкасающимися телами, препятствующая перемещению одного тела относительно другого.
Два вида трения: сила трения покоя и сила трения скольжения. Сила трения, которая действует между поверхностями покоящихся тел и препятствует возникновению движения, называется силой трения покоя. При движении тела возникает сила трения скольжения.
Физические законы сухого трения. В простейшей модели сухого трения выполняются следующие законы.
1. Максимальная величина силы трения покоя равна силе трения скольжения.
2. Абсолютная величина силы трения скольжения прямо пропорциональна силе реакции опоры: 
. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом трения.
3. Коэффициент трения не зависит от скорости движения тела по шероховатой поверхности.
|
|
|
4. Коэффициент трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.
Вязкое трение. Сила сопротивления, возникающая при движении тела в вязкой среде (жидкости или газе), называется вязким трением.
|
|
|
