Силы упругости, трения, 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   — это  есть  величина, которая  показывает  изменение длины, которое  происходит  под действием внешней силы;. относительное удлинение  — 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:



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:

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:




 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:
а)  трение покоя;
б)  трение скольжения;
в)  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:


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:




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


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:



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:


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, и записывается в виде формулы:


Лекция добавлена 25.02.2014 в 22:32:50