Сила гравитационного взаимодействия.

Любые материальные точки притягивают друг
друга с силой

Силы упругости.

Эти силы возникают в твердом теле при его
деформировании (изменении его формы).
Простейшим видом деформации тела является его
растяжение или сжатие. Например, оно возникает
в тонком стержне, один конец которого

закреплен, а к другому приложена сила f
перпендикулярно основанию стержня. Упругое

величиной силы f, отнесенной к площади
поперечного сечения стержня S. Это напряжение
одинаково вдоль всей длины стержня. Если
приложенная сила i не очень велика и можно
пренебречь изменением толщины стержня, то
справедлив закон Гука:

где 6L — удлинение стержня, L_o — длина стержня
до деформации. Коэффициент Е,

характеризующий упругие свойства материала
стержня, называется модулем Юнга.

Применительно к пружине закон Гука
записывается в виде:

где

и х = 5L — абсолютное удлинение

пружины. Силами упругости являются и так
называемые силы натяжения нити Т и реакции
опоры N.

5. Закон сохранения импульса

Импульсом материальной точки называется
векторная величина, равная произведению ее
массы m на вектор скорости частицы v:

Из первого закона Ньютона следует, что
импульс свободной частицы не изменяется ни по
величине, ни по направлению, т.е. р = const. Если

Переписав (2.11) в виде

(2.8)

т.е. скорость изменения импульса частицы dp/dt
равна векторной сумме сил, действующих на нее.
Из (2.8) следует, что изменение импульса частицы
за время dt

систему взаимодействуют только между собой и
не взаимодействуют с телами, не входящими в
систему, то такая система называется замкнутой.
В противном случае система не является
замкнутой.

Импульсом системы Р называется векторная
сумма импульсов всех частиц, входящих в
систему:

где т, — масса i-ой частицы и Vj - ее скорость в

выбранной ИСО. С течением времени импульсы
частиц изменяются, а сами частицы движутся по
каким-то своим траекториям Fj = Г|(1).

Центром масс (центром инерции) системы
частиц называется точка в пространстве, радиус-
вектор которой определяется из выражения:

Найдем теперь скорость, с которой движется
центр масс системы. По определению вектора
скорости

внешних сил, действующих на систему.
Соотношение (2.14) называется вторым законом
Ньютона для системы материальных точек:

скорость изменения импульса системы равна
векторной сумме внешних сил, действующих на
систему.

Используя (2.12), уравнение (2.14) можно,
переписать в виде

масс системы и а₄ - ускорение i-ой частицы. Из

(2.15) видно, что второй закон Ньютона для
системы частиц по форме совпадает со вторым
законом Ньютона для материальной точки, только
вместо массы частицы стоит масса системы,
вместо ускорения частицы — ускорение центра
масс, а в правой части — не все, а только
внешние по отношению к системе силы.
Уравнение (2.14) можно записать в виде

где dP — бесконечно малое изменение импульса
системы за время dt под действием импульсов

внешних сил F_kdt, то есть импульс системы могут
изменить только импульсы внешних сил.

Если система замкнутая, то

и dP = 0, то есть импульс замкнутой системы:

Это утверждение носит название закона
сохранения импульса. Этот закон является одним
из фундаментальных законов природы и вытекает,
вообще говоря, из свойств нашего пространства, а
именно, из свойства однородности пространства:
физические процессы, протекающие в замкнутой
системе, не зависят от положения системы в
пространстве.

Из соотношения (2.15) следует, что центр масс
замкнутой системы движется равномерно и

6. Закон сохранения момента
импульса

Помимо импульса р = mv, материальная точка
характеризуется еще одной динамической
переменной, которая называется моментом

импульса. Моментом импульса частицы I
относительно начала координат называется
векторная величина

где квадратные скобки обозначают векторное
произведение. По модулю

 

 

 

Из (2.21) видно, что для замкнутой системы

Это утверждение называется законом
сохранения момента импульса. Как и закон

сохранения импульса, этот закон вытекает из
свойства нашего пространства, которое
называется изотропностью пространства:
явления, протекающие в замкнутой системе, не
изменяются при повороте всей системы в
пространстве.

Предыдущая123456789Следующая

Поделиться:

Популярное:

1. А хочу лишь исправить то, что в моих силах. Помогает мне только Аллах.
2. Борьба Агнца и Церкви с силами зла (12–20)
3. В более тяжелых случаях - а таких довольно много, - кроме тенденции к самоуничижению и к подчинению внешним силам, проявляется еще и стремление нанести себе вред, причинить себе страдание.
4. В воспитании мальчика: сила культуры
5. В землянку, вместе с волной сырого воздуха, вошла медсестра Таня. Ее появление моментально всколыхнуло тишину в землянке: Таня «по совместительству» разносила письма и газеты.
6. В каких случаях действует обратная сила уголовного закона?
7. ВНУТРЕННЯЯ КОНТАКТНАЯ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ. ТЕРМОЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА
8. Воздействие магнитного поля на движущие заряды. Сила Лоренца.
9. Вопрос 290. Действие уголовного закона во времени и в пространстве. Обратная сила уголовного закона.
10. Вопрос №6 Масса, импульс, сила. Второй закон Ньютона для материальной точки. Единицы силы, массы и импульса.
11. Вопрос. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
12. Всемирный закон тяготения. Сила тяжести и вес тела.