Виды сухого трения.
Динамика для учеников.
Сила ( ) – векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия одного тела на другое (или частей одного и того же тела).
Сила характеризуется: 1. модулем
2. направлением
3. точкой приложения
Равнодействующая (результирующая) сила (Σ ) – сила, которая оказывает на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих сил, т.е. геометрическая сумма сил.
Σ = + +…+
Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел (т.е. покой или прямолинейное равномерное движение)
Инерциальные системы отсчёта – системы отсчёта, относительно которых тело движется равномерно прямолинейно или покоится, если на него не действуют другие тела.
Инертность – свойство тел, характеризующее их способность сопротивляться изменению их скорости под воздействием силы.
Масса - мера инертности тел.
Механические силы.
1. Сила всемирного тяготения – сила, с которой все тела притягиваются друг к другу.
Природа – гравитационная.
Направление – вдоль линии, соединяющей центры тел.
Закон всемирного тяготения – все тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.m1 m2
где m1, m2 – массы взаимодействующих тел, |F1| = |F2|
R – расстояние между их центрами,
G – гравитационная постоянная, G = 6,67·10-11 R
Пределы применимости: 1. материальные точки.
2. однородные шары.
3. однородный шар большого радиуса и тело.
Сила тяжести – сила, с которой планета притягивает к себе
окружающие тела. h
Fтяж –частный случай закона всемирного тяготения
Природа – гравитационная.
Точка приложения – центр масс тела.
Направление – вертикально вниз (к центру Земли).Fтяж = mg
g – ускорение свободного падения, g =9,8 м/с2 ≈ 10 м/с2 - для всех тел!
; - на поверхности планеты (Земли)
; - на высоте h от поверхности планеты (Земли),
где m – масса тела, M – масса планеты (Земли)
h – высота тела над поверхностью планеты (Земли)
Движение спутника вокруг планеты (Земли).
Fт =mац
h
R-1-ая космическая скорость (старт с поверхности планеты)
М m uз = 7,9
Rорб uh = , гдеRорб. = R + h
2. Вес тела – сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.
Природа – электромагнитная.
Точка приложения – опора или подвес.
Направление – противоположное силе реакции опоры
или силе натяжения нити.
= - (Р = N)-по третьему закону Ньютона
P = mg P = m(g+a) ↓↑ P = m(g-a) ↑↑ P = 0
если =const - направлено вверх - направлено вниз =
опора – горизонтальна, ац невесомость
подвес – вертикален ац
3. Сила упругости – сила, которая возникает при деформациях тела.
Природа – электромагнитная.
Точка приложения – тело.
Направление – противоположное направлению смещения частиц при деформации.
При упругих деформациях выполняется закон Гука – сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации и направлена против смещения частиц при деформации. Fупр l0 х
Fупр = -kx|x| = |l – l0|
|Fупр| = k|x| l
х – величина деформации. х
где k – коэффициент жесткости. [k] =
k ~ , где s – площадь поперечного сечения жгута или троса.
Соединение пружин.
Последовательное | Параллельное | Колебание тела |
k1 k2 =++ … + (х = х1 + х2 + … + хn) | k1 k2 k = k1+k2+ … + kn F = F1 + F2 + … + Fn | k1 k2 k = k1+k2 |
Виды сил упругости:
а) сила реакции опоры - перпендикулярна поверхности опоры.
б) сила натяжения нити - направлена вдоль нити (подвеса).
4. Силы трения – сила, возникающая при попытке перемещения одного тела по поверхности другого тела или при относительном движении тел.
Причины возникновения:
- шероховатости и неровности соприкасающихся поверхностей;
- межмолекулярное притяжение (прилипание поверхностей).
Природа – электромагнитная.
Приложена к обоим соприкасающимся телам.
Направление – вдоль поверхностей соприкасающихся тел, против скорости движения.
Виды сухого трения.
трение покоя | трение скольжения | трение качения | |||||||||
Fтр.покоя – сила трения, возникающая при движении соприкасающихся тел относительно друг друга, направленная вдоль поверхностей соприкосновения, что препятствует относительному движению тел.
Fтр.покоя = Fтяги , пока uотн.= 0 Fтр.покоя макс = µN – максимальное значение Fтр.покоя | Fтр.скольж. – сила трения, действующая между соприкасающимися телами, движущимися относительно друг друга. Fтр.скольж= µN, где µ - коэффициент трения скольжения. Fтр.скольж ≈ Fтр.пок.max Fтр не зависит от площади соприкасающихся поверхностей. Если tgα = µ - скольжение | Fтр.кач. – сила, возникающая, когда одно тело катится по поверхностидругого. Fтр.скольж. » Fтр.кач. |
Жидкое трение Fтр.жид. – сила трения, возникающая, когда тело движется соприкасаясь с жидкостью или газом.
Fтр.жид.« Fтр.сухое , т.к. в жидкости и газе нет силы трения покоя.
Fтр.жид. зависит от: размеров и формы тела, свойств среды, скорости относительного движения
Сила Архимеда
FA =ρжgVт
Законы Ньютона.
I законНьютона | II законНьютона | III законНьютона | |||
Когда тело движется равномерно прямолинейно или покоится? - если сумма действующих на тело сил равна нулю или силы отсутствуют. если + + … + =0, ( Σ =0), то = const или = 0 | Когда тело движется с ускорением? - если действующие на тело силы не скомпенсированы. Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. = m = + + … + Особенности II закон Ньютона: 1. Для любых сил. 2. Сила причина ускорения и определяет ускорение. 3. Вектор сонаправлен с векторомΣ т.е. ↑↑ - Тело движется прямолинейно, если Σ =const по направлению. - Тело движется по окружности, если Σ ^ - Тело движется криволинейно при α ≠ 0 и α ≠ 90° | Как взаимодействуют два тела?
Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.
= -
1)
2)S N S N
3)
Особенности III закон Ньютона: 1. Силы возникают только парами. 2. Силы одной природы. 3. Силы не уравновешивают друг друга, т.к. приложены к разным телам.
|
Границы применимости законов Ньютона.: - для инерциальных систем отсчёта
- для u « с
- для макроскопических тел
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Противоядия и способы первой помощи при отравлениях | | | Нормирование качества воды |
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 6974;