Проявления силы упругости

1. Сила реакции опоры ( - сила упругости, действующая на тело со стороны опоры, всегда перпендикулярна опоре:

2. Сила натяжения подвеса ( ) – сила упругости, действующая на тело со стороны подвеса, всегда направлена вдоль подвеса:

3. Вес тела ( - сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес.

По третьему закону Ньютона: = - , т.о.

(вес всегда равен силе реакции опоры).

В зависимости от того, чему равна сила реакции опоры, вес может быть равен силе тяжести, больше силы тяжести, меньше силы тяжести и может быть равен нулю, например:

1. тело находится в покое на горизонтальной опоре: т.к.

2. тело на опоре движется по вертикали (например, в лифте) равномерно и прямолинейно:

◦ ◦

т.к.

3. тело на опоре движется по вертикали с ускорением, направленным вертикально вверх ():

◦ ◦

т.к. то , ;

4. тело на опоре движется по вертикали с ускорением, направленным вертикально вниз ( ):

◦ ◦

т.к. то , ;

5. тело на опоре движется по вертикали с ускорением, направленным вертикально вниз и равным ускорению свободного падения (): (состояние невесомости).

Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называется перегрузкой.

Состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести (находится в свободном падении) называется невесомостью. В состоянии невесомости вес тела равен нулю.

Во всех других случаях, чтобы найти вес тела, нужно решить задачу по нахождению силы реакции опоры или силы натяжения повеса.

Сила трения ( – сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел, препятствующая относительному перемещению соприкасающихся тел, направленная вдоль поверхности их соприкосновения.

Природа силы трения электромагнитная: причина возникновения – взаимодействие заряженных частиц в атомах и молекулах соприкасающихся тел.

Сила трения

Сила трения покоя Сила трения качения _max= _п. N Сила трения скольжения = _кач. N

= N

_{п кач.}

_max

Т.о, самое большое – трение покоя, самое малое – трение качения.

1.Сила трения покоя возникает при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел, когда к одному из них вдоль поверхности соприкосновения приложена сила, которая стремится вызвать движение. Сила трения покоя препятствует возникновению движения одного тела по поверхности другого (всегда направлена против возможного движения): , где - сила, стремящаяся вызвать движение. При увеличении этой силы, сила трения покоя тоже увеличивается, и в момент начала движения она максимальна _max.

2.Сила трения скольжения возникает при относительном перемещении (скольжении) соприкасающихся тел, всегда направлена против их относительной скорости.

3.Сила трения качения возникает, когда одно тело катится по поверхности другого, направлена против скорости.

- Сила трения зависит от силы, прижимающей поверхности соприкасающихся тел друг к другу, т.е. от силы нормального давления По третьему закону Ньютона = - где - сила реакции опоры. По величине эти силы равны: = N Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления, и, следовательно, силе реакции опоры: = N

- Сила трения зависит от относительной скорости движения соприкасающихся тел;

0

- Сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.

S₁ S₂ сила трения одинаковая

- коэффициент трения, зависит: - от сочетания материалов; - от качества обработки поверхности (качественная обработка гладких поверхностей приводит к увеличению коэффициента трения); - от вида трения: _{п кач.}, где _п –коэффициент трения покоя; – коэффициент трения скольжения; _кач – коэффициент трения качения.

Сила трения в жидкостях и газах – сила сопротивления среды ( ) зависит: от размеров, формы, состояния поверхности тела; - от свойств жидкости или газа; - от относительной скорости движения тела и среды ( при малых скоростях; при больших скоростях);

В жидкостях и газах не существует трения покоя. Трение – явление, сопровождающее нас везде. В одних случаях оно полезно, и его увеличивают. В других – вредно, и с ним ведут борьбу.

Движение под действием силы трения:

1. сила трения приводит к прекращению движения (под действием силы трения скольжения движение прямолинейное равнозамедленное – торможение);

2. сила трения покоя способна обеспечить состояние покоя тела на подвижных опорах (вращающийся диск, лента транспортёра и т.п.) до тех пор, пока не достигнет своего максимального значения;

3. сила трения покоя, возникающая при движении тела, способна изменить направление скорости и обеспечить криволинейное движение (поворот автомобиля, велосипеда и т.п.).

Дата добавления: 2014-11-18