Силы упругости, трения и гравитации

Деформация тел — это процесс изменения взаиморасположения молекул какой-либо среды, которое в дальнейшем приводит к видоизменению формы и размеров тела.

Типы деформаций: растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение.

Виды деформаций: упругая деформация — это деформация, которая после действия силы, вызвавшей ее, полностью исчезает, при этом тело снова приобретает прежние размеры и форму; пластическая деформация — это деформация, которая после действия силы, вызвавшей ее, не исчезает, а приводит к изменению прежних своих размеров и форм, то есть произошло необратимое изменение в структуре твердого тела.

Величины для упругих деформаций (сжатие-растяжение): абсолютное удлинение fiz7.1 — это есть величина, которая показывает изменение длины, которое происходит под действием внешней силы; относительное удлинение fiz7.2 — это величина, которая характеризует, какую часть от длины недеформированного тела составляет изменение длины тела при деформации, которая определяется отношением абсолютного удлинения к длине в недеформированном состоянии и записывается: fiz7.3

Причина деформации — это движение.

Сила упругости — это сила, которая возникает при упругих деформациях и действует только в процессе деформации.

Закон Гука: сила упругости, которая возникает при упругой деформации, прямо пропорциональна деформации тела, взятой со знаком «минус», и записывается формулой: fiz7.4, где k — жесткость тела или коэффициент упругости.

Коэффициент жесткости — это физическая величина, которая является характеристикой свойств упругих тел.

Жесткость тела, имеющего цилиндрическую форму, определяется формулой: fiz7.5

fiz7.6 характеристикой упругих свойств тела.

Силы трения

Силы трения — это такие силы, которые возникнут при соприкосновении тел, действующие вдоль соприкасающихся поверхностей, препятствующие их относительному перемещению.

Виды трения:

  1. cухое трение:
    • трение покоя;
    • трение скольжения;
    • трение качения.
  2. жидкое (вязкое) трение.

Сухое трение — это трение, возникающее между поверхностями двух твердых тел.

Трение покоя — это трение, возникающее при отсутствии относительного движения соприкасающихся поверхностей.

Формула для вычисления силы трения покоя:
fiz7.7

Трение скольжения — это трение, возникающее в процессе скольжения одной поверхности по другой.

Трение качения — это трение, возникающее между опорой и катящимся по ней телом.

Сила трения качения — это сила, которая необходима для равномерного прямолинейного качения тела по горизонтальной плоскости.

Закон Кулона: модуль силы трения качения пропорционален коэффициенту трения качения, модулю силы реакции опоры и обратно пропорционален радиусу катящегося тела, и записывается формулой:

fiz7.8 fiz7.9

Момент трения — это физическая величина, которую создает пара сил, приложенных к катящемуся телу: fiz7.10

Жидкое (вязкое) трение — это трение, возникающее между поверхностью твердого тела и жидкой (газообразной) средой, где движется твердое тело.

Гравитационное взаимодействие — это самое слабое взаимодействие, которое характеризуется своей универсальностью, это взаимодействие присуще всем материальным объектам.

Гравитационная масса — это физическая величина, которая характеризует способность тела участвовать в гравитационном взаимодействии; эта характеристика определяет гравитационные свойства.

Закон всемирного тяготения: две материальные частицы или материальные точки притягиваются друг к другу с силой, которая определяется отношением их масс к квадрату расстояния между ними

Гравитационная постоянная — это коэффициент пропорциональности, который имеет следующее значение:

fiz7.11

Физический смысл гравитационной постоянной: гравитационная постоянная представляет численное значение силы, с которой притягиваются два тела друг к другу, с массами равными по 1 кг, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга.

Формула для гравитационного взаимодействия тела с Землей:

fiz7.12

Гравитационное поле (поле тяготения) — это поле, где осуществляется тяготение между телами, гравитационное поле является одной из форм материи.

Векторная характеристика гравитационного поля — это направленность поля, которая определяется отношением силы тяготения, которая действует на материальную точку, к величине ее массы.

 

Добавление комментария