32733

Сила тяжести и вес тела. Упругие силы. Силы трения

Доклад

Физика

Силы трения. Сила трения Трение один из видов взаимодействия тел. Трение как и все другие виды взаимодействия подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения то такая же по модулю но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения как и упругие силы имеют электромагнитную природу.

Русский

2013-09-05

43.5 KB

18 чел.

8.Сила тяжести и вес тела. Упругие силы. Силы трения.

Частным, но крайне важным для нас видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле. Эту силу называют силой тяжести. Согласно закону всемирного тяготения, она выражается формулой

, (1)

где m – масса тела, М – масса Земли, R – радиус Земли, h – высота тела над поверхностью Земли. Сила тяжести направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Силой тяжести называется сила, действующая на любое находящееся вблизи земной поверхности тело. 

Она определяется как геометрическая сумма действующей на тело силы гравитационного притяжения к Земле и центробежной силы инерции , учитывающей эффект суточного вращения Земли вокруг собственной оси, т.е. . Направление силы тяжести является направлением вертикали в данном пункте земной поверхности.

НО величина центробежной силы инерции очень мала по сравнению с силой притяжения Земли (их отношение составляет примерно 3∙10-3), то обычно силой  пренебрегают. Тогда .

Вес тела

Вес тела – это сила, с которой тело, вследствие его притяжения к Земле, действует на опору или подвес. 

По третьему закону Ньютона обе эти силы упругости равны по модулю и направлены в противоположные стороны. После нескольких колебаний тело на пружине оказывается в покое. Это значит, что сила тяжести по модулю равна силе упругости Fупр пружины. Но этой же силе равен и вес тела.

Таким образом, в нашем примере вес тела, который мы обозначим буквой , по модулю равен силе тяжести:

.

       Под действием внешних сил возникают деформации (т.е. изменение размеров и формы) тел. Если после прекращения действия внешних сил восстанавливаются прежние форма и размеры тела, то деформация называется упругой. Деформация имеет упругий характер в случае, если внешняя сила не превосходит определенного значения, называемого пределом упругости.

Упругие силы возникают во всей деформированной пружине. Любая часть пружины действует на другую часть с силой упругости  Fупр.

       Удлинение пружины пропорционально внешней силе и определяется законом Гука:

 

 

k  – жесткость пружины. Видно, что чем больше  k, тем меньшее удлинение получит пружина под действием данной силы.

Так как упругая сила отличается от внешней только знаком, т.е.  Fупр = –Fвн, закон Гука можно записать в виде

,
Fупр = –kx.

Сила трения

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя.

Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения (Fтр)max. Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и, вообще говоря, зависит от относительной скорости тел. Однако, во многих случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независящей от величины относительной скорости тел и равной максимальной силе трения покоя.

Fтр = (Fтр)max = μN.

 

Коэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения.

Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей.

При движении твердого тела в жидкости или газе возникает сила вязкого трения. Сила вязкого трения значительно меньше силы сухого трения. Она также направлена в сторону, противоположную относительной скорости тела. При вязком трении нет трения покоя.

Сила вязкого трения сильно зависит от скорости тела. При достаточно малых скоростях Fтр ~ υ, при больших скоростях Fтр ~ υ2. При этом коэффициенты пропорциональности в этих соотношениях зависят от формы тела.

Силы трения возникают и при качении тела. Однако силы трения качения обычно достаточно малы. При решении простых задач этими силами пренебрегают.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26072. Инвентаризация имущества и обязательств. Порядок отражения результатов инвентаризации на счетах бухгалтерского учета 36 KB
  Порядок отражения результатов инвентаризации на счетах бухгалтерского учета. Проведение инвентаризации имущества и обязательств является важным условием обеспечения достоверности данных бухгалтерского учета и отчетности организации. Порядок и сроки проведения инвентаризации организация устанавливает самостоятельно и закрепляет в учетной политике. Проведение инвентаризации обязательно в следующих случаях: при передаче имущества в аренду выкупе продаже; при преобразовании государственного или муниципального унитарного предприятия; перед...
26073. Расходы. Классификация затрат 43.5 KB
  Затраты это та часть расходов которая относится к данному отчетному периоду. Классификация затрат Затраты классифицируются по трем направлениям: для исчисления себестоимости продукции; для принятия управленческих решений; для осуществления контроля и регулирования. Для исчисления себестоимости продукции затраты классифицируются по следующим признакам: 1. По отношению к себестоимости продукции затраты делят на включаемые и не включаемые в себестоимость продукции.
26074. МСФО 41 «сельское хозяйство», понятие биологических активов 38 KB
  Сфера применения 1 Настоящий стандарт МСФО IAS 41 должен применяться для учета следующих объектов в случае если они связаны с сельскохозяйственной деятельностью: a биологических активов; b сельскохозяйственной продукции в момент ее сбора; и c государственных субсидий рассматриваемых в пунктах 34 и 35. МСФО IAS 16 Основные средства и МСФО IAS 40 Инвестиционное имущество; и b нематериальным активам связанным с сельскохозяйственной деятельностью см. 3 Настоящий стандарт применяется для учета сельскохозяйственной продукции...
26075. Сущность трастовых операций 44 KB
  Правоотношения связанные с трастом возникают в результате учреждения траста на основании договора об учреждении траста заключаемого учредителем траста и доверительным собственником в пользу бенефициара выгодоприобретателя траста. Предварительная обязанность доверительного собственника предоставлять условия по которым будет вестись работа траста. Доверительными собственниками не могут быть лица которые могут быть признаны бенефициарами по данному договору об учреждении траста органы государственной власти органы государственного...
26076. Материальная выгода. Налогообложение материальной выгоды 37.5 KB
  Налогообложение материальной выгоды В последнее время широкое распространение получила продажа товаров населению в кредит. И мало кто из покупателей подозревает что в такой ситуации у него может появиться доход называемый материальной выгодой. Статьей 212 НК РФ установлены особенности исчисления доходов получаемых в виде материальной выгоды. Экономия на процентах и материальная выгода Это один из наиболее часто встречающихся видов материальной выгоды.
26077. Отчетность крестьянских (фермерских) хозяйств и других предприятиях малого бизнеса 39 KB
  При составлении бухгалтерской отчетности необходимо руководствоваться Законом РФ О бухгалтерском учете и отчетности и постановлением Минфина РФ от 07. Бухгалтерская отчетность малого предприятия Закон № 209ФЗ пунктом 3 статьи 7 предусматривает упрощенный порядок составления субъектами малого и среднего предпринимательства статистической отчетности.2003 № 67н О формах бухгалтерской отчетности организаций далее Приказ № 67н. Согласно пункту 2 статьи 13 Закона № 129ФЗ бухгалтерская отчетность организаций имеющих статус субъектов малого...
26078. Бухгалтерский и налоговый учет амортизации основных средств 39 KB
  Амортизационные отчисления это денежное выражение размера амортизации которое должно соответствовать степени износа основных фондов. Норма амортизации это установленный размер амортизационных отчислений за определенный период времени по конкретному виду основных средств выраженных как правило в процентах к балансовой стоимости. Объектами для начисления амортизации являются объекты основных средств находящиеся в организации на праве собственности хозяйственного ведения оперативного управления.
26079. Бюджетная система РФ‚ её структура и принципы функционирования 35.5 KB
  Согласно БК РФ все действующие на территории Российской Федерации бюджеты представляют в совокупности определенную систему которая называется бюджетной системой которая состоит из бюджетов трех уровней: первый уровень федеральный бюджет и бюджеты государственных внебюджетных фондов; второй уровень бюджеты субъектов Российской Федерации и бюджеты территориальных государственных внебюджетных фондов; третий уровень местные бюджеты ст. Правовая форма бюджетов всех уровней описывается в статье 11. Бюджет субъекта Российской Федерации и...
26080. Оформление результатов аудиторской проверки 49 KB
  В акте аудиторской проверки с достаточной подробностью и доказательностью однако без включения малосущественных деталей аудиторы сообщают клиенту о проделанной работе о ее основных направлениях и о том какие из этих направлений подвергнуты сплошной проверке а какие выборочной. Акт аудиторской проверки является строго конфиденциальным документом с содержанием которого аудиторы не вправе без согласия на это клиента знакомить третьих лиц за исключением случаев предусмотренных действующим законодательством выявление хищений...