Виды сил в механике реферат

tribelso

Если воспользоваться записью закона Гука и разделить силу упругости на удлинение пружины, то мы бы могли определить коэффициент жесткости. Определить направление ускорения возможно, если определить, куда направлена равнодействующая сила. Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут! Поэтому при расчёте ускорения тела все действующие на него силы заменяют одной силой, называемой равнодействующей, а именно геометрической суммой всех действующих сил. Поскольку заряд как таковой не существует независимо от несущего его тела, электрическое взаимодействие тел проявляется в виде рассматриваемой в механике силы, служащей причиной ускорения.

Если к свободному концу пружины приложить некоторую силу, то пружина подвергается деформации растяжения. Если к каждому значению удлинения пружины подставить значение силы в ньютонах, то мы можем проградуировать этот прибор. После этого мы получим полноценный прибор для измерения сил. Этот прибор характерен тем, что силы будут измеряться, если груз подвесить к пружине.

Существует и другая разновидность динамометра, которая может измерять силы не только при подвешивании, но и при закреплении его сверху Рис. Динамометр демонстрационный Источник. Рассмотрим задачу о движении тела под действием силы упругости в случае отсутствия других виды сил в механике реферат, скорость движения тела и сила упругости направлены вдоль одной и той же прямой рис.

Задача 1 Источник. Моделью такой задачи может служить тело, лежащее на гладкой горизонтальной поверхности и прикрепленное к пружине. Гладкость поверхности нам необходима, чтобы пренебречь трением между поверхностью и телом.

Сила. Силы в механике. Механика. Урок 16

Предположим, что в некоторый начальный момент времени мы оттянули тело на некоторое расстояние от первоначального положения тела и отпустили. В соответствии со вторым законом Ньютона тело движется так, что его ускорение равно отношению равнодействующей всех сил, действующих на тело, к его массе.

При этом нет необходимости рассматривать вертикально направленные силы, поскольку они взаимно скомпенсированы и проекция ускорения на вертикальное направление равна нулю. Следовательно, необходимо рассмотреть лишь горизонтальные силы и проекцию ускорения. В горизонтальном направлении действует лишь сила упругости, поэтому уравнение движения будет выглядеть таким образом: масса тела, умноженная на проекцию горизонтального ускорения, будет равна -kx, где -kx и есть сила упругости F упрдействующая со стороны пружины.

Государственный строй древней спарты реферат33 %
Линейная алгебра контрольная работа вариант 633 %
Аварии на жд переездах доклад41 %
Отчет о практике в гостинице амакс78 %
Отчет по практике в ао россельхозбанк40 %

Решив это уравнение, мы могли бы виды сил в механике реферат описать движение тела, но процесс решения был бы затруднителен из-за того, что, как мы видим из уравнения, механике реферат прямо пропорционально удлинению пружины. Удлинение постоянно меняется с течением времени, следовательно, и ускорение так же будет меняться со временем. В этой задаче мы сталкиваемся с новым типом движения, в котором ускорение не постоянно. Пока теоретически мы его изучить не можем, изучим его на опыте — при проведении эксперимента можно виды сил, что движение тела носит периодический характер, то есть оно двигается вправо и влево, постоянно повторяя свое движение.

Такое движение в механике называют колебательным, и в последующих уроках мы изучим его более подробно. На рисунке 11 представлен график зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины. Какова жесткость пружины? Задача 2 Источник. Воспользуемся математической записью закона Гука, применив операцию взятия модуля к обеим частям равенства. Поскольку удлинение пружины — величина положительная, в правой части равенства модуль можно не писать. Таким образом, мы видим, что модуль силы упругости равен kx, где k — коэффициент жесткости пружины, x — удлинение пружины.

Выберем на графике точку, которую сможем легко определить, пусть это будет точка А. Сила трения в механике.

Сила упругости в классической механике считается виды сил в механике реферат, которая появляется в процессе деформации тела, в то же время она оказывает этому непосредственное противодействие. Деформация проявляется в изменении формы, размеров и объемов тела и может быть спровоцирована воздействием на тело внешних сил, приложенных к. Различают такие виды деформации:. Силы трения появляются в моменты относительного перемещения соприкасающихся поверхностей твердых тел, газа и слоев жидкости.

Существуют внутренние сопутствующие и противодействующие относительному перемещению частей в отношении одного тела, что относится виды сил в механике реферат слоям газа или жидкости и внешние речь идет о перемещении двух тел, пребывающих в соприкосновении друг с другом трения. В процессе движения в отношении друг друга двух сухих поверхностей твердых тел формируются силы сухого трения, при котором имеет место трение покоя. Причиной возникновения таких сил физики называют шероховатости соприкасающихся поверхностей микро- и макро- типа.

В случае относительного перемещения одной поверхности по другой, их неровности ударяются друг о друга и ломаются, что провоцирует возникновение дополнительного сопротивления. Максимальное значение силы трения покоя равнозначно по величине и противоположно по своему направлению силе, побуждающей тело к движению.

Законы, которым подчиняется сухое трение, установили в рамках экспериментов французские физики Ш. Кулон и Г. При сухом трении возникают существенные по своему воздействию силы, и по этой причине оно применяется исключительно в случаях, когда требуется значительное торможение тормозные колодки и баллоны у автомобилей, например.

Уменьшить силу сухого трения возможно до определенных пределов, однако данные возможности ограничены, поэтому в случаях, где требуется уменьшить силу сухого трения, его стараются заменить либо трением качением, либо жидким трением. Наличие смазки предусматривает два режима.

Именно это понятие о силе и легло в основу аристотелевой механики, хотя дуализм и препятствовал количественному определению силы взаимодействия двух тел так как вес был природной силой, не связанной с взаимодействием, и потому не мог использоваться в качестве стандарта [15].

Архимед [18]. Архимед рассматривал силы в статике и чисто геометрически, и потому его вклад в развитие понятия силы незначителен [19]. Вклад в развитие понятие силы внесли стоики.

Виды сил в механике реферат 5659

Стоики пришли к этим выводам путём наблюдения за приливамигде взаимодействие Луны, Солнца и воды в океане было трудно объяснить с позиции Аристотелева близкодействия сам Аристотель считал, что Солнце, садясь в океан, вызывает ветры, приводящие к приливам [20].

Бэкон и Оккам вернули в науку идею о дальнодействии. Бэкон называл дальнодействующие силы species обычно этот специфичный для Бэкона термин не переводится и рассматривал их распространение в среде как цепочку близких взаимодействий. Такие силы, по Бэкону, имели вполне телесный характер, ближайшим эквивалентом в современной физике является волна [21]. Оккам первым отказался от аристотелевского описания взаимодействия как непосредственного контакта и декларировал возможность движителя воздействовать на движимое на расстоянии, приведя в качестве одного из примеров магниты [22].

Уже в VI веке Иоанн Филопон рассматривал в качестве правой части разность A-B, что кроме проблемной ситуации с одинаковыми плотностями позволило также описать движение в вакууме [23]. Взгляды Кеплера на силу претерпели быстрое изменение. Ещё в виды сил в механике реферат Кеплер рассматривает силы как свойство, подобное душе, которое руководит движением небесных тел. В году Кеплер пришёл к выводу, что приливы вызываются воздействием силы притяжения Луны на океаны [25].

  • Рассмотрим задачу о движении тела под действием силы упругости в случае отсутствия других сил, скорость движения тела и сила упругости направлены вдоль одной и той же прямой рис.
  • Ньютон получил величину ускорения, с которым Луна движется вокруг Земли , положив при расчёте, что сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от тяготеющего тела.
  • Мы видим, что при удлинении пружины, равном 8 см, сила упругости равна 60 Н.
  • Например, когда растягиваем пружину, мы увеличиваем расстояние между молекулами материала пружины.
  • А также упомянуты другие силы, которые будут рассмотрены в других разделах.
  • Причиной возникновения таких сил физики называют шероховатости соприкасающихся поверхностей микро- и макро- типа.
  • Эта отметка установлена 17 ноября года.

По мнению М. Дженнера, Кеплер пришёл к идее единой теории тяготения, охватывающей как падение тел, так и движение Луны, до Ньютона [26]. С зарождением классической механики Бекманом и Декартом был сформулирован закон сохранения количества движения. После осознания этого факта, который похоронил аристотелевскую связь силы и скорости, у исследователей оставалось два выхода: определить силу как причину изменения скорости или отбросить понятие силы как таковое.

С другой стороны, Галилей недвусмысленно рассматривал силу как причину увеличения скорости свободного падения [28]. В трудах Ньютона понятие силы было тесно связано с тяготением, поскольку интерпретация кеплеровских результатов в области виды сил в механике реферат планет в то время занимала все умы [29].

Впервые понятие силы лат. Ньютон также отдельно выделял центростремительную силу к которой относил тяготение с несколькими разновидностями: абсолютную силу подобную современному полю тяготенияускоряющую силу эффект тяготения на единицу массы, современное ускорение и движущую произведение массы на ускорение [30]. Ньютон не даёт общего определения силы. Как отмечает М. Дженнер, второй закон Ньютона не является определением силы у самого автора закона который явно различал определения и законысила у Ньютона является пресуществующим понятием, интуитивно эквивалентным силе самая длинная река мире [31].

Бигелоу с соавторами в году аргументировали, что силы по сути виды сил в механике реферат причинно-следственные отношения и потому не могут быть отброшены [33]. Это взаимодействие описывается в терминах обмена дополнительными частицами фотонамиглюонамибозонами и, возможно, гравитонами [32]. Джеммер приводит следующее упрощённое пояснение: два конькобежца скользят по льду плечо к плечу, у обоих в руках находится по мячу. Быстрый и одновременный обмен мячами приведёт к отталкивающему взаимодействию [34].

Ньютон задался целью описать движение объектов, используя понятия инерции и силы. Сделав это, он попутно установил, что всякое механическое движение подчиняется общим законам сохранения. В г. Первый закон Ньютона утверждает, что существуют системы отсчётав которых тела сохраняют состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии действий на них со стороны других тел или при взаимной компенсации этих воздействий [37]. Такие системы отсчёта называются инерциальными.

Основные типы сил в механике

Первый закон Ньютона противоречит аристотелевской физике, одним из положений которой является утверждение о том, что тело может двигаться с постоянной скоростью лишь под действием силы.

Тот факт, что в механике Ньютона в инерциальных системах отсчёта покой неотличим от равномерного прямолинейного движения, является обоснованием принципа относительности Галилея.

Говорить о движении можно лишь относительно конкретной системы отсчёта.

[TRANSLIT]

Законы механики выполняются одинаково во всех инерциальных системах, другими словами, все они механически эквивалентны. Последнее следует из так называемых преобразований Галилея [38]. Впервые данную форму закона можно встретить в трудах К. Реферат и Виды. Поскольку в любой инерциальной системе сил ускорение тела одинаково и не меняется при переходе от одной системы к другой, сила тоже инвариантна механике отношению к такому переходу.

На практике нет необходимости все измеряемые силы сравнивать с эталоном. Для измерения сил используют проградуированную на различные значения силы пружины рис. Такие откалиброванные пружины называются динамометрами.

Использование динамометра основано на том факте, что сила упругости пружины в определенных пределах прямо пропорциональна ее деформации. Поэтому по длине растянутой пружины можно непосредственно судить о значении силы.

Является макроскопической реакцией межмолекулярного электромагнитного взаимодействия материала тела. Теория относительности Теория относительности VI. Различные взаимодействия сводятся к четырём фундаментальным ; согласно Стандартной модели физики элементарных частиц , эти фундаментальные взаимодействия слабое , электромагнитное , сильное и, возможно, гравитационное реализуются путём обмена калибровочными бозонами [1]. Силы трения появляются в моменты относительного перемещения соприкасающихся поверхностей твердых тел, газа и слоев жидкости. Сила реакции опоры или сила упругости возникает в ответ на воздействие предмета на подвес или опору, поэтому вес тела всегда численно одинаков силе упругости, но имеет противоположное направление.

Располагая методом измерения сил, можно опытным путем доказать, что силы складываются, как векторы. Именно это дает основание считать силу, подобно скорости и ускорению, векторной величиной.

При одновременном действии на одно тело нескольких тел тело движется с ускорением, являющимся векторной суммой ускорений, которые возникли бы под действием каждого тела в отдельности.

Виды сил в механике реферат 8756

Действующие на тело силы, приложенные к одной точке тела, складываются виды сил в механике реферат правилу сложения векторов см. Сложение векторов. Векторная сумма всех одновременно действующих на тело сил называется равнодействующей :. В механике важно знать, при каких условиях возникают силы и каковы их модули и направления, т. А узнать значения сил, определить, когда и как они действуют, можно, не вникая в природу сил, а лишь располагая способами их измерения.

В механике в первую очередь имеют дело с тремя видами сил: гравитационными силами, силами упругости и силами трения. Модули и направления этих сил определяются опытным путем. Важно, что все рассматриваемые в механике силы зависят либо только от расстояний между телами или частями одного тела гравитация и упругостьлибо только от относительных скоростей тел трение.

Установить на опыте связь между ускорением и силой с абсолютной точностью нельзя, так как любое измерение дает приблизительное значение измеряемой величины. Но подметить характер зависимости ускорения от силы можно с помощью несложных опытов. Уже простые наблюдения показывают, что чем больше сила, тем быстрее меняется скорость тела, т.

Определяется по формуле:. Если сила Архимеда равна силе тяжести, тело плавает. Если сила Архимеда больше, то оно поднимается на поверхность жидкости, если меньше - тонет. Существуют виды сил в механике реферат электрического происхождения. Возникают при наличии электрического заряда. Эти силы, такие как сила Кулонасила Амперасила Лоренцаподробно рассмотрены в разделе Электричество. Часто тело моделируют материальной точкой. Поэтому на схемах различные точки приложения переносят в одну точку - в центр, а тело изображают схематично кругом или прямоугольником.

Для того, чтобы верно обозначить силы, необходимо перечислить все тела, с которыми исследуемое тело взаимодействует. Определить, что происходит в результате взаимодействия с каждым: трение, деформация, притяжение или может быть отталкивание.

Определить вид силы, верно обозначить направление. Количество сил будет совпадать с числом тел, с которыми происходит взаимодействие. Различают внешнее сухое и внутреннее вязкое трение. Внешнее трение возникает между соприкасающимися твердыми поверхностями, внутреннее - между слоями жидкости или газа при их относительном движении.

Существует три вида внешнего трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения.

[TRANSLIT]

Сила сопротивления возникает при движении тела в жидкости или в газе. Величина силы сопротивления зависит от размеров и формы тела, скорости его движения и свойств жидкости или газа. При небольших скоростях движения сила сопротивления пропорциональна скорости тела. Рассмотрим взаимное притяжение предмета и Земли.

Более того, гравитационные поля, образуемые несколькими телами, начинают накладываться, не изменяя при этом друг друга. При отдалении кварков друг от друга энергия глюонных связей возрастает, а не уменьшается как при ядерном взаимодействии. Сила упругости пружины направлена вдоль оси пружины.

Между ними, согласно закону гравитации возникает сила А сейчас сравним закон гравитации и силу тяжести.