Силы в механике

При решении задач механики чаще всего приходится иметь дело со следующими видами сил: тяготения, упругости, трения. Рассмотрим их.

Сила тяготения (гравитационная сила)

Закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном, утверждает, что сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и , и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними :

, (2.2.1)

где гравитационная постоянная.

Любое тело на Земле испытывает действие огромного множества сил гравитаци-

онного притяжения со стороны окружающих его других тел. Но все эти силы ничтожно малы и принебрежимы по сравнению с силой притяжения тел к Земле. Ввиду большой важности этой силы, ей присвоили имя «собственное»: силу притяжения тела к Земле назвали силой тяжести тела. Сила тяжести приложена к телу и действует по прямой, соединяющей тело с центром Земли. Равная по величине сила приложена к Земле и направлена в сторону тела. Если масса Земли, ее радиус, то сила тяжести тела . Долгое время считали, что сила тяжести сообщает разным телам различные ускорения. Однако Галилей опытным путем (дробь и пух падали в вакууме) доказал, что ускорение, сообщаемое телу силой тяжести (ускорение свободного падения) не зависит от массы. Ускорение свободного падения можно найти по второму закону Ньютона:

, (2.2.2)

а силу тяжести, действующую на тело, можно представить в виде .

Кроме силы тяжести, большое значение имеет вес тела. Вес тела – это сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на подвес или опору. Вес и сила тяжести не одно и то же: они приложены к разным телам, могут быть равны по величине, а могут и отличаться. Вес зависит от ускорения, с которым движется опора (см. пример 2.3.1).

Дата добавления: 2014-01-20