Закон Всемирного тяготения. Вес и невесомость. Сила упругости. Закон Гука. Сила трения. Закон сохранения импульса. Механическая работа и мощность.

Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной

G = 6, 67·10–11 Н·м2/кг2 (СИ).

Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. Если M – масса Земли, R_З–ее радиус, m – масса данного тела, то сила тяжести равна где g – ускорение свободного падения у поверхности Земли:

Сила тяжести направлена к центру Земли. В отсутствие других сил тело свободно падает на Землю с ускорением свободного падения.

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса.

Сила тяжести действует всегда, а вес проявляется лишь тогда, когда на тело кроме силы тяжести действуют другие силы. Сила тяжести равна весу тела только в том случае, когда ускорение тела относительно земли равно нулю. В противном случае P=m(g-a) (в-ы). Если тело свободно движется в поле силы тяготения, то a=g (в-ы) и вес равен нулю, т.е тело будет невесомым.

Невесомость – это состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести.

Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой.

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости.

Простейшим видом деформации являются деформации растяжения и сжатия.

При малых деформациях (|x| < < l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: F_x = F_упр = –kx закон Гука.

Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору, а следовательно, и силе реакции опоры N: F_тр = μ N

Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения.

Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости.

Физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела (или количеством движения). Импульс тела – векторная величина. Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду (кг·м/с).

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса.

Закон сохранения импульса во многих случаях позволяет находить скорости взаимодействующих тел даже тогда, когда значения действующих сил неизвестны.

Работой A, совершаемой постоянной силой F называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы F и перемещения S: A = Fs cos α

Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительной (0° ≤ α < 90°), так и отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.

 

Литература

 

1. Детлаф А.А., Яворский Б.М, Курс физики: Уч. пос. для втузов. Изд. 4-е, испр. - 607 с. М: Высшая Школа, 1989г.

2. Трофимова Т.И. Краткий курс физики: Уч. пос. для вузов. Изд. 2-е, испр. – 352 с, М: Высшая Школа, 2002 г.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Механика. Молекулярная физика. 350с, т. М.Наука. 1989.

Лекция №4 (тезисы)

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. 11. Законы земледелия. Суть законов: минимума, максимума, оптимума; взаимодействия факторов.
2. I.8. Работа является поклонением
3. II. Весть пророка не обнадежила.
4. II. Извлеки урок для совести.
5. II. Имперское законодательство
6. II.3. Закон действия и результата действия
7. III. Личность и провозвестие Иисуса Христа
8. III. Сообщение темы и целей урока. Работа над новым материалом.
9. IV. Новый Иерусалим, невеста Агнца (21:9-22:5)
10. IV. РАБОТА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
11. IV. РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ.
12. VI. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ