Динамика материальной точки. Классификация сил в механике. Сила гравитационного притяжения. Сила тяжести и вес тела. Сила упругости. Силы трения.

По характеру взаимодействия все силы можно разделить на объёмные (массовые) и поверхностные силы. Массовые (объёмные) силы обусловлены взаимодействием материальных тел на расстоянии, они приложены к каждой точке тела (распределены по всему его объёму). К массовым силам относятся силы гравитационного и электромагнитного взаимодействия. Поверхностные силы приложены к участкам поверхности и являются результатом взаимодействия материальных тел при непосредственном контакте. В зависимости от соотношения площади приложения нагрузки и общей площади поверхности рассматриваемого тела, поверхностные силы подразделяются на сосредоточенные и распределённые. Сила гравитационного притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Гравитационное поле аналогично силе тяжести является потенциальным. Если ввести потенциальную энергию гравитационного притяжения нескольких тел, то после перемещения данных тел по кругу она останется неизменной. Потенциальность влечет за собой закон сохранения потенциальной и кинетической энергий, что значительно упрощает решение задач по изучению движения тел в гравитационном поле. Сила гравитации возникает между любыми объектами в Вселенной, обладающими массой. Будучи приложенной к каждому объекту, она направлена на другой, причём модуль этой силы равен для обоих объектов. Сила тяжести — сила, действующая на любое материальное тело, находящееся вблизи поверхности Земли или другого астрономического тела. По определению, сила тяжести на поверхности планеты складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы инерции, вызванной суточным вращением планеты^. Ускорение, сообщаемое телу силой тяжести, называется ускорением свободного падения.

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору (или подвес), не дающему телу свободно падать. Вес тела проявляется только в том случае, если, если на тело кроме силы тяжести действуют другие силы. Состояние тела, при котором тело движется только под действием силы тяжести, называется состоянием невесомости. Значит, сила тяжести действует всегда, а вес только в случае, когда на тело кроме силы тяжести действуют еще другие силы. Силы, возникающие при упругой деформации, называются силами упругости. Деформация является упругой, если после прекращения действия внешних сил, тело принимает первоначальные размеры и форму. Относительная деформация при продольном растяжении или сжатии тела равна

Xl=e, где e-относительное удлинение (сжатие); x, м-абсолютное удлинение (сжатие);

L, м-начальная длина тела. Внешнее трение возникает в плоскости касания двух соприкасающихся тел. При неподвижном относительном положении тел имеет место сила трения покоя, при относительном перемещении тел возникает сила трения скольжения. Максимальное значение силы трения покоя равно силе трения скольжения. Она определяется равенством: Fтр.ск=mN, где m-коэффициент трения; N-сила нормальной реакции опоры. Внутреннее трение возникает между частями одного и того же тела, например, слоями жидкости или газа, скорости которых различны от слоя к слою. Во всех случаях сила трения направлена вдоль поверхности соприкасающихся тел и направлена противоположно скорости.

Дата добавления: 2015-10-02