Гравитационные силы

Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения

ВИДЫ СИЛ В ПРИРОДЕ

Импульс тела. Импульс системы тел

Соотношение (5.6) между равнодействующей всех внешних сил и ускорением, которое она сообщает телу, можно преобразовать к виду, который оказывается полезным при решении многих задач:

Глава 6

В природе существуют различные силы, которые характеризу­ют взаимодействие тел. Рассмотрим те силы, которые встречают­ся в механике.

Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со сто­роны Земли. И потребовались многие века для того, чтобы люди поняли, что сила тяготения действует между любыми телами. Пер­вым этот факт понял английский физик Ньютон. Анализируя за­коны, которым подчиняется движение планет (законы Кеплера), он пришел к выводу, что наблюдаемые законы движения планет вокруг Солнца могут выполняться только в том случае, если меж­ду ними действует сила притяжения, прямо пропорциональная их массам и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Понимая, что планеты и Солнце ничем, кроме размеров и масс, не отличаются от других тел, Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения.

* * Под точечными телами в данном случае понимают тела, разме­ры которых во много раз меньше расстояния между ними.

Любые два тела притягиваются друг к другу. Сила притя­жения между точечными телами направлена по прямой, их со­единяющей, прямо пропорциональна массам обоих тел и обрат­но пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Сила упругости действует со стороны деформированного тела на тело, с которым оно соприкасается (в данном случае — со сто­роны пружины на руку).

Растяжение или сжатие под действием приложенной силы ис­пытывает не только пружина, но и все твердые тела. Английский ученый Роберт Гук экспериментально установил следующий закон.

Сила упругости (F), возникающая при малой (по сравне­нию с размерами тела) деформации, прямо пропорциональна величине деформации (х) и направлена в сторону, противопо­ложную смещению частиц тела:

Коэффициент пропорциональности k называется жесткостью тела (зависит от размеров, формы и материала). В СИ жесткость выражается в ньютонах на метр (Н/м).

При сжатии динамометра, растяжении эспандера, прыжках на батуте возникает сила упругости. В некоторых случаях, например, при прыжке с трамплина (рис. 6.2), очень важен процесс восстанов­ления формы деформированного тела. Так, при прыжках в воду ис­пользуют упругий трамплин, который, распрямляясь, сообщает те­лу спортсмена дополнительную скорость и он прыгает выше (сила упругости деформированного трамплина совершает положитель­ную работу).

Дата добавления: 2015-05-09