Виды взаимодействий. Силы упругости и трения.
Физическими называются взаимодействия, приводящие к изменению скорости тел. Физические взаимодействия делятся на 2 типа: фундаментальные и производные.
Фундаментальные взаимодействия:
1) гравитационные ;
2) электромагнитные;
3) сильные (ядерные) - в 100 раз больше электромагнитных, в 1015 раз гравитационных; радиус действия R ~ 10-14м – 10 -15м.
4) слабые (взаимодействия легких частиц: лептонов, нейтрино и т.п.), R~10-18м.
Эти взаимодействия называются фундаментальными потому, что:
а) ни одно из их свойств не объяснено в настоящее время на основе более общих законов;
б) все остальные взаимодействия могут быть представлены как результат фундаментальных взаимодействий.
Взаимодействие тел на расстоянии осуществляется материальным объектом - полем и происходит с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме с.
Поле - особая форма существования материи. Силовое поле - область пространства, в каждой точке которой на материальную частицу действует определенная по величине и направлению сила, зависящая от координат этой точки. Поле играет роль носителя данного вида взаимодействия.
В механике различают следующие силы:
Сила упругости - это сила, возникающая в теле при упругой деформации (имеет электромагнитную природу).
Упругой называют деформацию, при которой тело восстанавливает первоначальную форму и размеры после прекращения действия деформирующей силы.
Пластической называют деформацию, при которой тело принимает новые формы и размеры после прекращения действия деформирующей силы.
В реальных телах упругие деформации всегда сочетаются с пластическими.
Закон Гука. Сила упругости, возникающая в теле при упругой деформации, пропорциональна величине деформации и направлена в сторону, противоположную деформации:
,
где - жесткость или коэффициент упругости, численно равный силе упругости, возникающей при единичной деформации; - деформация тела, численно равная абсолютному изменению ею длины.
Силы трения возникают при перемещении соприкасающихся тел (или их частей) друг относительно друга, они направлены по касательной к трущимся поверхностям и противодействуют относительному смещению этих поверхностей.
Сила трения возникает не только при скольжении одной поверхности относительно другой, но и при попытке вызвать такое скольжение. В этом случае она называется силой трения покоя.
Максимальная сила трения покоя и сила трения скольжения прямо пропорциональны величине силы нормального давления N, прижимающей трущиеся поверхности друг к другу:
,
где k - коэффициент трения, безразмерная величина.
Силы трения имеют электромагнитную природу.
Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 3160;