Виды фундаментальных взаимодействий. Закон всемирного тяготения. Закон Кулона. Сила Лоренца. Силы Ван-дер-Ваальса.

К настоящему времени известны четыре вида основных фундаментальных взаимодействий; ГРАВИТАЦИОННОЕ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ, СИЛЬНОЕ, СЛАБОЕ.

Закон всемирного тяготения гласит: все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

ФОРМУЛА- F= G*(умножить дробь( m1 умножить m2/R^2

Здесь G — гравитационная постоянная, равная 6,67384(80) * 10−11 м³/(кг с²)

СИЛА ЛОРЕНЦА Четыре вытянутых пальца будут направлены по напрвлению силы тока (т. е) обратно движению заряженных частиц, в метале - эллектронов) , а линии магнитной индукции должны входить в ладонь! то большой "оттопыренный" палец будет покзывать направление силы Лоренца! Сила ампера будет напрвлена точно на вас,ФОРМУЛА Fл=qvBsin(v,B)

СИЛА ВАН-ДЕР ВАЛЬСА Основу ван-дер-ваальсовых сил составляют кулоновские силы взаимодействия между электронами и ядрами одной молекулы и ядрами и электронами другой. На определенном расстоянии между молекулами силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга, и образуется устойчивая система.ФОРМУЛА

 

Класси́ческая меха́ника — вид механики (раздела физики, изучающего законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, это вызывающие), основанный на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой».

Классическая механика подразделяется на:

статику (которая рассматривает равновесие тел)

кинематику (которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин)

динамику (которая рассматривает движение тел)

 

Система материальных точек.

Системой материальных точек называется физическая система, состоящая из нескольких (взаимодействующих между собой или не взаимодействующих) тел, каждое из которых при решении данной задачи можно считать материальной точкой (т. е. размерами которого, внутренней структурой и вращательными движениями можно пренебречь (возможно, они учитываются с помощью других параметров)).

 

Импульс системы

Импульс системы - это векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему. Замкнутая система тел-это система тел, которые взаимодействуют только друг с другом. Нет внешних сил взаимодействия.

В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов тел не изменяется при взаимодействии тел. Если импульс одного тела увеличился, то это означает, что у какого-то другого тела (или нескольких тел) в этот момент импульс уменьшился ровно на такую же величину.

17. Центр тяжести (центр масс) — это точка приложения равнодействующей всех сил тяжести, действующих на каждую из точек системы (абсолютно твердого тела), т.е. точка, в которой как бы сосредоточена масса всей системы (тела).

Координаты (XC, YC) центра тяжести (центра масс) системы материальных точек (рис. 4.1) рассчитывают по формулам

XC=m1x1+m2x2+...+mNxNm1+m2+...+mN;

YC=m1y1+m2y2+...+mNyNm1+m2+...+mN,

где (x₁, y₁) — координаты материальной точки массой m₁; (x₂, y₂) — ко­ординаты материальной точки массой m₂ и т.д.

Уравнение движения системы материальных точек

- импульс системы материальных точек.

- сила, действующая на систему материальных точек ,

где - результирующая всех внешних сил.

- уравнение движения системы материальных точек.

Закон изменения импульса системы: скорость изменения импульса системы во времени равно векторной сумме всех внешних сил, действующих на систему.

 

 

Работа силы. Мощность.

Работа силы — это количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.
При прямолинейном движении тела под действием постоянной силы F которая составляет некоторый угол ? с направлением перемещения, работа этой силы равна:

A = Fss = Fs cos
В общем случае сила может изменяться как по модулю, так и по направлению, поэтому этой формулой пользоваться нельзя. Однако на элементарном (бесконечно малом) перемещении drr можно ввести скалярную величину — элементарную работу dA силы F
dA = (F dr )= F cos? ds = Fsds r r Тогда работа силы на участке траектории от точки 1 до точки 2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути.
Если зависимость Fs от s представлена графически, то работа A определяется площадью заштрихованной фигуры.
Чтобы охарактеризовать скорость совершения работы, вводят понятие мощности. Мощность N равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения этой силы.

 

 

19 . Потенциальное поле сил. Потенциальная энергия.
Потенциальная энергия (W) — механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.
Потенциальная энергия системы, подобно кинетической энергии, является функцией состояния системы. Она зависит только от конфигурации системы и ее положения по отношению к внешним телам.
Примеры потенциальной энергии:
1) Потенциальная энергия тела массой mна высоте h : W = mgh
2) Потенциальная энергия пружины, растянутой на длину x :
kx2 W =Единица кинетической и потенциальной энергии — Джоуль (Дж).Потенциальное поле — поле, в котором работа, совершаемая силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от того, по какой траектории это перемещение произошло, а зависит только от начального и конечного положений. Силы, действующие в таких полях, называются консервативными (например, сила тяготения). Если же работа, совершаемая силой, зависит от траектории перемещения тела из одной точки в другую, то такая сила называется диссипативной (например, сила трения).

Пусть частица массой движется в силовом поле под действием силы . Элементарная работа этой силы на перемещении равна: ; Записывая , а сила , получим: . Скалярное произведение где — проекция вектора приращения скорости на направление вектора скорости . Эта величина равна — приращению модуля вектора скорости. Значит, и работа .

Отсюда видно, что работа результирующей силы идет на приращение некоторой физической величины , которую называют кинетической энергией и, которая является мерой энергии движения материальной точки. Таким образом:

, а кинетическая энергия (*)

При конечном перемещении частицы из т.1 в т.2 работа равна:

, или

(**)

 

 

20. приращение кинетической энергии частицы при перемещении из т.1 в т.2 силового поля равно алгебраической сумме работ всех сил, действующих на частицу на этом перемещении.

Если , то — кинетическая энергия возрастает. Если — уменьшается (на этом пути действуют силы сопротивления).

Уравнения (*, **) справедливы в инерциальных и неинерциальных системах отсчета. В последних необходимо в работу всех сил учитывать работу сил инерции.

 

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: