Приведем приближенные значения коэффициентов трения для некоторых материалов (табл. 2). Пластической деформации подвергают металл при прокатке, ковке (рис. 127), штамповке и т. В соответствии с формулой (4) определяется единица силы в СИ — ньютон (Н).
Деформация изгиба (рис. 125, в) является комбинацией сжатия и растяжения. При деформации кручения (рис. 125, г) слои поворачиваются относительно друг друга. Массу как меру инертности называют инертной массой, а массу, определяемую по силе притяжения тел друг к другу, — гравитационной массой.
В задачах этого типа важно учесть, что сила трения на поверхности соприкасающихся тел действует и на верхнее тело, и на нижнее тело, то есть силы трения возникают парами. При этом они направлены в разные стороны и имеют равную величину, определяемую весом верхнего тела. Если нижнее тело тоже движется, то необходимо учитывать, что на него также действует сила трения со стороны опоры.
- Коэффициентом пропорциональности служит коэффициент жёсткости тела.
- Самые большие трудности заключались в том, чтобы выделить самое важное из общего потока различных движений тел.
- Свободно падать, то тело не будет действовать на опору, и показания весов станут равными нулю.
- Динамика имеет широкое применение в различных областях, включая физику, инженерию, астрономию и другие науки.
По окончании работы двигателей и выходе за пределы атмосферы перегрузки сменяются состоянием невесомости. В состоянии длительной невесомости находится экипаж орбитальной станции (рис. 167, б). В состоянии невесомости находятся все свободно падающие тела. Где — массы тел, г — расстояние между телами, G — гравитационная постоянная.
Физическая величина, характеризующая свойства тела и измеряемая отношением называется инертной массой. Если одновременное воздействие сил на тело не изменяет значение его скорости (т.е. не придает ему ускорения), то они равны по модулям и направлены противоположно. Впервые детально изучать причины изменения движения тела с помощью экспериментов начал Галилео Галилей (конец XVI века – начало XVII века). Он писал о причине изменения движения тела следующее. Движение тела, на которое действует только сила тяжести, называется свободным падением. Поэтому при сжатии тела силы взаимодействия молекул препятствуют его сжатию, а при растяжении — растяжению.
Второй закон Ньютона – основной закон динамики
Весом тела называют силу, с которой тело действует на опору или подвес. Вес – сила, которая, как и все силы, измеряется в ньютонах (а не в килограммах), и обозначается P. При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса. Сразу оговоримся – динамика курса золота в сбербанке вес не всегда равен силе тяжести. Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции. Итак, причиной изменения скорости движения тела целиком или его частей всегда является его взаимодействие с другими телами.
- Упруго и пластически деформируемых тел, жидкостей и газов.
- Иначе говоря, части, образующие твердое тело, не могут быть «свободными телами» и к ним не может быть применен первый закон Ньютона.
- Как при растяжении шнура, так и при сжатии пружины в ответ па действие деформирующей силы возникала противодействующая ей сила упругости (рис. 128 и 129).
- Ускорение свободного падения на поверхности планеты прямо пропорционально массе планеты и обратно пропорционально квадрату ее радиуса.
- В технической и теоретической механике все тела рассматриваются как совокупность взаимодействующих материальных точек.
- Прямая линия, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы.
Все формулы по динамике
Для этого она сравнивается с другой эталонной силой. Если же кабина лифта будет двигаться с ускорением , т. Свободно падать, то тело не будет действовать на опору, и показания весов станут равными нулю. Исчезнет не только давление тела на опору, но и давление одних частей тела рис. Обтекаемая форма тела у птиц и рыб сводит до минимума силу сопротивления воздуха или воды и тем самым облегчает их движение.
Если одновременно взаимодействует несколько тел (рис. 118), то равенство выполняется для каждой пары тел. Поместим магнит на тележку 1, а железный брусок — на тележку 2 (рис. 116). Современные, очень точные опыты показывают, что сравнение масс тел путем взвешивания и путем сравнения их инертности дают одинаковые результаты. Опыты показывают, что систему отсчета, связанную с Землей, — геоцентрическую систему (рис. 103, а) — можно считать инерциальной только приближенно. Гораздо более близка к инерциальной гелиоцентрическая система отсчета. Ее начало координат связано с Солнцем, а оси координат направлены на далекие звезды (рис. 103, б).
Основы динамики
В технике часто применяются спиралеобразные пружины. При растяжении или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. В пределах применимости закона Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, называют динамометром.
Для определения формы траектории капель форму струи можно сравнить с кривыми, заранее нарисованными на листе картона. Сила трения покоя направлена противоположно горизонтальной составляющей внешней силы, стремящейся сдвинуть тело. Это следует из условия равновесия (рис. 140). Коэффициент трения покоя как правило, немного больше, чем коэффициент трения скольжения (рис. 141).
Вращательное движение
Такое же заключение можно применить к велосипеду и лодке на озере.На основе наблюдений и выводов был сформулирован первый закон динамики. Впоследствии для открытия основных законов динамики Ньютоном были проведены простые опыты. Для их проведения не потребовалось никакого сложного оборудования. Самые большие трудности заключались в том, чтобы выделить самое важное из общего потока различных движений тел. На человека в кабине лифта действуют сила тяжести и сила реакции пола N. Тело, брошенное под углом к горизонту, участвует одновременно в движении по вертикали и по горизонтали.
Обувь и автопокрышки делают рельефными (рис. 143, а), дорогу зимой посыпают песком и т. И упругие, и пластические свойства тел определяются тем, из каких молекул тела состоят и как расположены молекулы по отношению друг к другу. На рисунке 132 изображены кристаллические решетки алмаза и графита (разновидностей углерода). Различное расположение одних и тех же атомов углерода приводит к резким отличиям свойств данных веществ.
Вес тела, движущегося равномерно и прямолинейно (как и покоящегося), равен силе тяжести mg. Вес возникает от того, что под действием силы тяжести тело стремится двигаться вниз, а опора препятствует этому движению. В ответ на силу опора действует на тело силой реакции (рис. 165, а).
Это значит, что тела взаимодействуют друг с другом парами. То есть всякое действие обязательно порождает противодействие. Изменение потенциальной энергии тела равно взятой с противоположным знаком работе рассматриваемой потенциальной силы. Потенциальная энергия при действии силы тяжести равна произведению модуля силы тяжести на расстояние от тела до выбранного нулевого уровня энергии.
Сила – векторная физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое и являющаяся мерой этого действия. Направление вектора силы совпадает с направлением действия тела, а его модуль выражает количественную меру действия. Эксперименты показали, что ускорение, полученное телом, зависит не только от приложенной к нему силы, но и от свойства самого тела. В механике оно характеризуется массой тела.Вам известно из 7-го класса, что отношение приложенной к телу силы и получаемого телом ускорения является постоянной величиной. Если лифт движется равномерно, то показания весов будут такими же, как в состоянии покоя.
Невесомость – это состояние, которое наступает, когда вес тела равен нолю. В этом состоянии тело не действует на опору, а опора на тело. Силу тяжести, с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела. Понятие веса широко используется в повседневной жизни в неправильном смысле, под весом подразумевается масса, однако это не так. Есть и другие ограничения на применимость законов Ньютона. В технической и теоретической механике все тела рассматриваются как совокупность взаимодействующих материальных точек.
Однако если ее закрепить в деформированном состоянии на длительное время, то после снятия внешней силы восстановление будет неполным. А как применять формулу (4), если тело нельзя рассматривать как материальную точку? В таких случаях под ускорением следует понимать ускорение точки, называемой центром тяжести этого тела.