Третий закон Ньютона
Воздействие тел друг на друга всегда носит характер взаимодействия. Если тело 2 действует на тело 1 с силой ,то и тело 1 действует на тело 2 с силой .
Третий закон Ньютона утверждает, что силы взаимодействия двух материальных точек равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль прямой, соединяющей эти материальные точки:
. (5)
Таким образом, силы всегда попарно возникают, они приложены к разным телам, и поэтому не могут уравновесить друг друга.
Силы
Все силы, встречающиеся в природе, сводятся к силам гравитационного притяжения, электромагнитным силам, слабым и сильным взаимодействиям.
Сильные и слабые взаимодействия проявляются в атомных ядрах и в мире элементарных частиц. Они действуют на малых расстояниях: сильные – на расстояниях порядка 10-15 м, слабые - на расстояниях порядка 10-18 м.
В макромире, который только и изучает классическая механика, от сильных и слабых взаимодействий можно отвлечься.
В механике различают гравитационные силы, упругие силы и силы трения. Упругие силы и силы трения являются по своей природе электромагнитными.
2.4.1. Сила гравитации, сила тяжести и вес
Сила гравитационного взаимодействия двух материальных точек
.
Здесь r – расстояние между точками, m1и т2 – их массы, G - коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной, . Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением, которое называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g, g = 9,81м/с2. Отсюда вытекает – на всякое тело действует сила ,которую называют силой тяжести (рис. 1, 2).
Вес тела – это сила , скоторой тело действует на подвес или опору вследствие гравитационного притяжения к Земле (рис. 1, 2).
Упругие силы
Они возникают при деформации тела и направлены в сторону обратную смещению (рис. 3). Для малых деформаций справедливо (закон Гука):
, (7)
где k – коэффициент пропорциональности.
Для пружины он называется коэффициентом жесткости, измеряется в Н/м.
Силы трения
Они появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга.
Трение, возникающее при относительном перемещении тел называется внешним трением; если при этом нет смазки, то трение называют сухим
|
т.е. сила трения пропорциональна величине силы нормального давления , – коэффициент трения, безразмерная величина. Он зависит от природы и состояния трущихся поверхностей, а в случае скольжения – еще и от скорости тела.
Трение между частями одного и того же сплошного тела (например, жидкости или газа) называется внутренним трением. Для него при небольших скоростях
, (9)
где r – коэффициент сопротивления, имеющий размерность (кг/с).
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 1469;