Какие силы действуют на тело всегда в земных условиях?

12 ответов на вопрос “Какие силы действуют на тело всегда в земных условиях?”

  1. AlsoZo Ответить

    Обозначение сил
    Силы в природе. Основные понятия
    Силы в природе
    Сила Архимеда. Основные понятия
    Сила Архимеда
    Сила Архимеда. Домашняя работа

    Что надо знать о силе

    Сила – векторная величина. Необходимо знать точку приложения и направление каждой силы. Важно уметь определить какие именно силы действуют на тело и в каком направлении. Сила обозначается как , измеряется в Ньютонах. Для того, чтобы различать силы, их обозначают следующим образом
    Ниже представлены основные силы, действующие в природе. Придумывать не существующие силы при решении задач нельзя!
    Сил в природе много. Здесь рассмотрены силы, которые рассматриваются в школьном курсе физики при изучении динамики. А также упомянуты другие силы, которые будут рассмотрены в других разделах.

    Сила тяжести

    На каждое тело, находящееся на планете, действует гравитация Земли. Сила, с которой Земля притягивает каждое тело, определяется по формуле

    Точка приложения находится в центре тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.

    Сила трения

    Познакомимся с силой трения. Эта сила возникает при движении тел и соприкосновении двух поверхностей. Возникает сила в результате того, что поверхности, если рассмотреть под микроскопом, не являются гладкими, как кажутся. Определяется сила трения по формуле:

    Сила приложена в точке соприкосновения двух поверхностей. Направлена в сторону противоположную движению.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

    Сила реакции опоры

    Представим очень тяжелый предмет, лежащий на столе. Стол прогибается под тяжестью предмета. Но согласно третьему закону Ньютона стол воздействует на предмет с точно такой же силой, что и предмет на стол. Сила направлена противоположно силе, с которой предмет давит на стол. То есть вверх. Эта сила называется реакцией опоры. Название силы “говорит” реагирует опора. Эта сила возникает всегда, когда есть воздействие на опору. Природа ее возникновения на молекулярном уровне. Предмет как бы деформировал привычное положение и связи молекул (внутри стола), они, в свою очередь, стремятся вернуться в свое первоначальное состояние, “сопротивляются”.
    Абсолютно любое тело, даже очень легкое (например,карандаш, лежащий на столе), на микроуровне деформирует опору. Поэтому возникает реакция опоры.
    Специальной формулы для нахождения этой силы нет. Обозначают ее буквой , но эта сила просто отдельный вид силы упругости, поэтому она может быть обозначена и как
    Сила приложена в точке соприкосновения предмета с опорой. Направлена перпендикулярно опоре.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

    Сила упругости

    Это сила возникает в результате деформации (изменения первоначального состояния вещества). Например, когда растягиваем пружину, мы увеличиваем расстояние между молекулами материала пружины. Когда сжимаем пружину – уменьшаем. Когда перекручиваем или сдвигаем. Во всех этих примерах возникает сила, которая препятствует деформации – сила упругости.
    Закон Гука

    Сила упругости направлена противоположно деформации.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра
    При последовательном соединении, например, пружин жесткость рассчитывается по формуле

    При параллельном соединении жесткость

    Жесткость образца. Модуль Юнга.

    Модуль Юнга характеризует упругие свойства вещества. Это постоянная величина, зависящая только от материала, его физического состояния. Характеризует способность материала сопротивляться деформации растяжения или сжатия. Значение модуля Юнга табличное.
    Подробнее о свойствах твердых тел здесь.

    Вес тела

    Вес тела – это сила, с которой предмет воздействует на опору. Вы скажете, так это же сила тяжести! Путаница происходит в следующем: действительно часто вес тела равен силе тяжести, но это силы совершенно разные. Сила тяжести – сила, которая возникает в результате взаимодействия с Землей. Вес – результат взаимодействия с опорой. Сила тяжести приложена в центре тяжести предмета, вес же – сила, которая приложена на опору (не на предмет)!

    Формулы определения веса нет. Обозначается эта силы буквой .
    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.

    Сила реакции опоры и вес – силы одной природы, согласно 3 закону Ньютона они равны и противоположно направлены. Вес – это сила, которая действует на опору, а не на тело. Сила тяжести действует на тело.
    Вес тела может быть не равен силе тяжести. Может быть как больше, так и меньше, а может быть и такое, что вес равен нулю. Это состояние называется невесомостью. Невесомость – состояние, когда предмет не взаимодействует с опорой, например, состояние полета: сила тяжести есть, а вес равен нулю!

    Определить направление ускорения возможно, если определить, куда направлена равнодействующая сила
    Обратите внимание, вес – сила, измеряется в Ньютонах. Как верно ответить на вопрос: “Сколько ты весишь”? Мы отвечаем 50 кг, называя не вес, а свою массу! В этом примере, наш вес равен силе тяжести, то есть примерно 500Н!
    Перегрузка – отношение веса к силе тяжести

    Сила Архимеда

    Сила возникает в результате взаимодействия тела с жидкость (газом), при его погружении в жидкость (или газ). Эта сила выталкивает тело из воды (газа). Поэтому направлена вертикально вверх (выталкивает). Определяется по формуле:

    В воздухе силой Архимеда пренебрегаем.
    Если сила Архимеда равна силе тяжести, тело плавает. Если сила Архимеда больше, то оно поднимается на поверхность жидкости, если меньше – тонет.

    Электрические силы

    Существуют силы электрического происхождения. Возникают при наличии электрического заряда. Эти силы, такие как сила Кулона, сила Ампера, сила Лоренца, подробно рассмотрены в разделе Электричество.

    Схематичное обозначение действующих на тело сил

    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. Внимание! Количество сил будет совпадать с числом тел, с которыми происходит взаимодействие.

    Главное запомнить

    1) Силы и их природа;
    2) Направление сил;
    3) Уметь обозначить действующие силы

    Силы трения*

  2. ##@! № vvot :( Bila bi фmillei Бil bi TvoЙ ##@!) Ответить

    В предыдущих параграфах этой главы мы выяснили, как движутся тела, если на них действует одна сила — сила упругости, сила тяготения или сила трения. Но в действительности с такими движениями в земных условиях почти никогда не приходится иметь дело. Наряду с силами упругости и тяготения на тело всегда действует и сила трения. Как в таких случаях решать механические задачи?
    Напомним прежде всего, что в уравнении, выражающем второй закон Ньютона,

    — это равнодействующая всех сил, приложенных к телу, т. е. геометрическая сумма векторов этих сил. Поэтому, приступая к решению какой-нибудь задачи, нужно сначала выяснить, какие силы действуют на тело, каковы их абсолютные значения и направления. Затем, изобразив на чертеже действующие на тело силы, найти их равнодействующую и, пользуясь законами движения Ньютона, решить задачу.
    Но можно и не производить геометрического сложения векторов сил. В § 5 мы узнали, что проекция суммы нескольких векторов на какую-нибудь ось равна сумме проекций этих векторов на ту же ось. Это позволяет нам заменить геометрическое сложение векторов алгебраическим сложением их проекций.
    В качестве примера рассмотрим движение тела по наклонной плоскости. Предположим, что по наклонной плоскости с углом наклона а движется брусок массой (рис. 141). Найдем его ускорение.
    На движущийся брусок действуют три силы: сила тяжести сила реакции опоры (наклонной плоскости) перпендикулярная плоскости; сила трения направленная против движения.
    Ускорение бруска а по условию направлено параллельно наклонной плоскости.
    По второму закону Ньютона


    Рис. 141
    Направим оси координат X и вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно к ней, как показано на рисунке 141. Из равенства (3) следует, что проекция вектора та на ось X или равна сумме проекций на эти оси векторов
    Найдем вначале проекции всех векторов на ось X. Ускорение бруска направлено вдоль оси X, поэтому проекция вектора а равна его модулю Проекция вектора равна нулю. Вектор параллелен оси X, но его направление противоположно направлению оси. Поэтому проекция вектора на ось X равна его модулю но взятому со знаком
    Проекцию вектора можно найти, воспользовавшись подобием треугольников (оба они прямоугольные, и углы равны, как углы, образованные взаимно перпендикулярными сторонами). Из подобия этих треугольников следует, что

    Но Поэтому

    Теперь, зная проекции всех векторов на ось X, мы можем записать:

    Аналогичное уравнение можно записать и для проекций всех векторов на ось Проекции векторов а и равны нулю, проекция вектора по модулю равна а проекцию вектора можно найти из подобия тех же треугольников ABD и ЕОС:

    Но (проекция силы на ось отрицательна),
    Следовательно,

    Отсюда

    Так как проекция ускорения а бруска на ось равна нулю, то равна нулю и сумма проекций на эту ось всех сил, действующих на брусок. Поэтому

    Рассмотрим вначале случай, когда тело движется без трения (коэффициент трения ). В этом случае из уравнения (2) найдем, что

    Отношение всегда меньше единицы (катет меньше гипотенузы). Значит, по наклонной плоскости тело движется с ускорением меньшим, чем ускорение свободного падения. Чем более полога плоскость, тем меньше отношение и тем меньше ускорение а.
    Но часто силой трения пренебречь нельзя. Найдем поэтому выражение и для величины
    В § 49 было показано, что сила трения пропорциональна модулю силы давления
    Поэтому можно написать, что

    В нашем случае сила давления равна, но противоположна по направлению силе реакции опоры Следовательно, модуль силы равен просто модулю силы Из формулы (3) следует, что

    Отсюда для силы трения получаем:

    Подставив значенне в уравнение (2), мы получим интересующее нас ускорение

    или (после сокращения на )

    Из треугольника видно, что

    Поэтому формулу (4) можно переписать в виде

    Из этой формулы следует, что когда коэффициент трения равен нулю (т. е. силой трения можно пренебречь),

    Упражнение 37
    1. Найдите построением геометрическую сумму сил, приложенных к бруску на наклонной плоскости (по рис. 141). Как направлена равнодействующая этих сил относительно наклонной плоскости?
    2. С вершины наклонной плоскости высотой 20 см и длиной 1 м соскальзывает брусок. Определите скорость бруска в конце наклонной плоскости. Трение не учитывать.
    3. Санки скатываются с горки длиной 10 м за 2 сек. Найдите угол наклона горки. Трение не учитывать.
    4. Почему в формулы для ускорения тела на наклонной плоскости не входит масса тела?
    5. На наклонной плоскости высотой 5 м и длиной 10 м находится тело массой 50 кг, на которое действует сила направленная горизонтально и равная 300 н (рис. 142). Определите ускорение тела. (Трением пренебречь.)
    6. Вычислите ускорение тела, скользящего по наклонной плоскости, если высота и длина ее основания одинаковы, а коэффициент трения тела о наклонную плоскость равен 0,2.
    7. Приведите примеры использования наклонной плоскости. В чем ее полезность в этих примерах?
    8. Как будет двигаться тело по наклонной плоскости, если проекция силы тяжести на прямую, параллельную наклонной плоскости, численно равна силе трения?

    Рис. 142

  3. MrLapus Ответить

    Они довольно сложным образом зависят от скорости относительного движения, но для широкого класса явлений и соприкасающихся пар материалов их можно считать постоянными и равными максимальному значению силы трения покоя. Они направлены так, чтобы препятствовать относительному проскальзыванию соприкасающихся тел.
    Для максимального значения силы трения покоя экспериментально установлено соотношение — закон Амонтона-Кулона:
    Максимальная сила трения покоя пропорциональна силе нормального давления, прижимающего соприкасающиеся тела


    Рис. 3.21. Зависимость силы трения от относительной скорости тел
    где — коэффициент трения покоя, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей. Характерные значения приведены в таблице.
    Таблица
    Коэффициент трения покоя для некоторых пар соприкасающихся материалов

    Следует иметь в виду, что коэффициент трения покоя сильно зависит не только от материалов соприкасающихся тел, но и от состояния (обработки) их поверхностей,а также от присутствия посторонних веществ, например, ржавчины на поверхности стальных деталей.
    При контакте твердых тел между ними действуют не только силы сухого трения (покоя или скольжения). Из-за деформации тел могут возникать также силы трения качения. Они гораздо меньше сил трения покоя, и ими обычно пренебрегают.
    Следующий пример демонстрирует случай, когда сила реакции опоры не параллельна силе тяжести. Пусть тело массой скользит по наклонной плоскости, которая составляет угол с горизонтом (рис. 3.22).

    Рис. 3.22. Движение тела по наклонной плоскости
    Для того чтобы составить уравнение движения, необходимо установить, какие силы действуют на рассматриваемое тело. При этом необходимо вначале выяснить, действие каких других тел на данное тело следует принять во внимание. Для тела, скользящего по наклонной плоскости, существенно воздействие со стороны Земли (оно характеризуется силой тяжести ) и воздействие со стороны плоскости (оно характеризуется силой реакции опоры , где — нормальная составляющая силы реакции (сила нормального давления), а — тангенциальная составляющая силы реакции, то есть сила трения). Соответственно, уравнение второго закона Ньютона или уравнение движения имеет вид:

    Чтобы найти ускорение тела, необходимо перейти от векторов к их проекциям на соответствующим образом выбранные направления. (Обычно целесообразно в качестве одной из координатных осей выбрать ось вдоль направления движения). Спроецируем векторы, входящие в уравнение, на направления и (см. рис. 3.22):

    (3.2.13)

    (3.2.14)
    Предполагая, что тело скользит вниз, вместо подставим в первое уравнение силу трения скольжения

    со значением N, следующим из второго уравнения, то есть:

    (3.2.15)
    Тогда из первого уравнения, после деления его на массу, для ускорения с которым тело скользит вниз, получаем:

    Решим задачу в такой постановке: тело положили на наклонную плоскость и без толчка отпустили, то есть начальная скорость тела равна нулю. Если потребуется определение зависимости координаты x тела от времени t, можно положить, что её начальное значение также равным нулю.
    Строго говоря, заранее неизвестно начнет тело скользить вниз или нет. Предположим, что тело остается в покое, найдем из уравнений движения значение силы трения покоя и получим условие сохранения состояния покоя из требования, что сила трения покоя не может превышать своё максимальное значение равное силе трения скольжения. Это общий прием, который приводит к результату — неравенству, при выполнении которого, сохраняется состояние покоя — не только в данном простейшем случае, но и в значительно более сложных ситуациях.
    Если тело покоится, то

    (3.2.16)
    и фигурирующая в (3.2.13) сила трения есть сила трения покоя

    (3.2.17)
    Подставляя (3.2.16) и (3.2.17) в (3.2.13) для силы трения покоя получаем

    (3.2.18)
    Но, сила трения покоя не может превышать своё максимальное значение, равное силе трения скольжения. Потребовав, чтобы (3.2.18) не превышало (3.2.15), после сокращений получаем условие сохранения состояния покоя

    (3.2.19)
    При выполнении неравенства (угол мал, коэффициент трения большой), если тело не просто поставить на наклонную плоскость, а и толкнуть вверх, то тело начнет скользить замедляясь вверх, остановится и останется стоять.
    При выполнении противоположного неравенства (большой угол, малый коэффициент трения)

    тело будет, замедляясь скользить вверх, остановится и, «не удержавшись», заскользит вниз.
    Сухое трение возникает при соприкосновении прижатых друг к другу тел в результате их относительного перемещения. Поверхности реальных тел не являются гладкими, на них имеются шероховатости (рис. 3.23). Поэтому касание тел происходит не по всей площади видимого соприкосновения, а в отдельных областях, расположенных на выступах поверхностей. При скольжении области соприкосновения разрушаются и возникают вновь. Важными последствиями трения скольжения на практике являются нагревание и износ трущихся поверхностей.

    Рис. 3.23. Механизм возникновения сухого трения
    Дополнительная информация
    http://www.plib.ru/library/book/17005.html – Стрелков С.П. Механика Изд. Наука 1971 г. – стр. 145–149 (§ 42): сухое трение скольжения, закон Кулона, описано автомобильное сцепление;
    http://vivovoco.rsl.ru/quantum/2002.01/SCHL_102.PDF — Приложение к журналу «Квант» – сухое трение (И. Слободецкий);
    http://www.plib.ru/library/book/17005.html – Стрелков С.П. Механика Изд. Наука 1971 г. – стр. 261–263 (§ 75): явление заноса автомобиля при торможении на скользкой дороге;
    http://www.plib.ru/library/book/17833.html – Хайкин С.Э. Физические основы механики, Наука, 1971 г.— стр. 202–205 (§ 52): при обсуждении сил сухого трения анализируется явление застоя и заноса автомобиля при торможении.
    Сила сопротивления среды. При движении тела в жидкой или газообразной среде на него действует сила сопротивления среды, зависящая от скорости тела. При малых скоростях движения сила сопротивления пропорциональна скорости

    При увеличении скорости тела сила сопротивления зависит от скорости по квадратичному закону

    В обоих случаях сила сопротивления направлена против вектора скорости тела.
    Зависимость силы от скорости тела приводит к существованию установившейся скорости движения, когда сила сопротивления достигает величины движущей силы.
    Пример. Рассмотрим медленное движение тела под действием постоянной силы = const в жидкой среде. В проекциях на направление силы второй закон Ньютона для тела имеет вид

    Пусть тело начинает двигаться без начальной скорости

    Интегрируя уравнение второго закона Ньютона, получим

    или

    откуда зависимость скорости тела от времени принимает вид:

    На рис. 3.24 представлена графически зависимость скорости тела от времени.

    Рис. 3.24. Скорость движения тела в вязкой среде
    Видно, что скорость тела с течением времени стремится к предельному значению

    — скорости установившегося движения.
    Дополнительная информация
    http://www.plib.ru/library/book/17005.html – Стрелков С.П. Механика Изд. Наука 1971 г. – стр. 138–143 (§40–41): вязкое трение, закон Ньютона;
    http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/9802_129.pdf — Соросовский образовательный журнал, 1998 г., № 2 — сила трения знакомая и незнакомая, современная картина трения (А.А. Первозванский);
    http://www.plib.ru/library/book/17833.html – Хайкин С.Э. Физические основы механики, Наука, 1971 г. – стр. 432–435 (§ 98) : анализируется движение самодвижущихся экипажей;
    http://festival.1september.ru/articles/527711/ — Открытый урок по теме «силы в природе» с иллюстрациями;
    http://www.plib.ru/library/book/17005.html – Стрелков С.П. Механика Изд. Наука 1971 г. – стр. 90–91: №6: движение 3-х грузов, подвешенных на 2-х блоках: неподвижном и подвижном.

  4. Simon Ответить

    Изобразим на чертеже направление ускорения каждого тела.
    Изобразим силы, действующие на каждое тело. Считаем, что силы приложены к центру масс тел. На первое тело массы M действуют сила тяжести направленная вертикально вниз; сила реакции опоры направленная перпендикулярно к наклонной плоскости; сила трения скольжения направленная в сторону, противоположную движению; сила натяжения нити направленная вдоль нити.
    Векторная сумма этих сил направлена вдоль наклонной плоскости.
    Чтобы не ошибиться в построении, можно мысленно или пунктирной линией нарисовать параллелограмм, диагональ которого расположена параллельно наклонной плоскости. Это позволит определить величину силы реакции опоры
    Чтобы первое тело двигалось с ускорением, длина вектора силы натяжения нити должна быть больше результирующей сил тяжести, реакции опоры и трения скольжения, действующих на это тело.
    На второе тело действует сила тяжести и сила натяжения нити (Так как по условию задачи нить нерастяжима и ее масса равна нулю, нить по всей длине натянута одинаково, и оба связанных тела движутся с одним и тем же ускорением).
    Чтобы второе тело двигалось вниз с ускорением, сила тяжести действующая на него, должна быть больше силы натяжения нити
    Выберем направления для проецирования ускорений и сил.
    Силы, действующие на первое тело, направлены под углом друг к другу, поэтому обойтись одной осью нам не удастся. Ось 0X направим по вектору ускорения. Перпендикулярно оси 0X направим ось 0Y. Будем проецировать в дальнейшем векторы сил, действующие не первое тело, на эти направления.
    Для проецирования сил, действующих на второе тело, и его ускорения, достаточно одной оси 0Y’ . Направим ее вертикально вниз вдоль вектора ускорения второго тела.
    Запишем второй закон Ньютона для первого и второго тела в векторной форме:


    Запишем второй закон Ньютона для первого и второго тела в скалярной форме, в проекциях на выбранные направления:
    X: T – Mg sin α – Fтр = Ma.
    Y: T – Mg cos α + N = 0.
    Y’: mg – T = ma.
    Из второго уравнения найдем N: N = Mg cos α.
    Следует обратить внимание на то, что сила реакции опоры, действующая на тело, находящееся на наклонной плоскости, меньше силы тяжести.
    Запишем дополнительное уравнение для силы трения скольжения.
    Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения на силу нормального давления: Fтр = μN. Таким образом, зная чему равна сила реакции опоры и, равная ей сила нормального давления, можно подставить их в выражение для силы трения: Fтр = μmg cos α.
    Далее, имея выражение для силы трения, можно подставить его в первое уравнение. Получаем: T – Mg sin α – μMg cos α = Ma.
    Третье уравнение остается без изменения: mg – T = ma.
    Полученная система из двух уравнений решается относительно силы натяжения и ускорения: ; T = g(m – a).

  5. Cordador Ответить

    Динамическая анатомия
    АНАЛИЗ ПОЛОЖЕНИЙ И ДВИЖЕНИЙ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА.
    Основные положения этого теоретического курса были разработаны П.Ф. Лесгафтом и носили название «Курс теории телесных движений». Этот курс включал в себя анализ общих законов строения человека, движения в суставах, положений тела человека в пространстве во время движения.
    Анализ положений тела в пространстве предполагал изучение движений человека в определенной последовательности:
    Морфология движения или положения – была основана на чисто визуальном ознакомлении с позой, тем упражнением, которое предполагалось выполнять. При этом подробно рассматривались положение в пространстве тела и его отдельных частей – головы, туловища, конечностей.
    Механика положений тела – при этом предлагаемое к выполнению упражнение рассматривалось с точки зрения законов механики. А это предполагало обязательное ознакомление с теми силами, которые оказывают на тело человека свое действие.
    Любое движение, упражнение, положение тела осуществляется при взаимодействии сил, оказывающих действие на тело человека. Эти силы подразделяют на внешние и внутренние.
    ВНЕШНИЕ СИЛЫ – силы, действующие на человека извне, при взаимодействии его с внешними телами (земля, гимнастические снаряды, любые предметы).
    1. СИЛА ТЯЖЕСТИ – это сила с которой тело притягивается к земле. Она равна весу или массе тела, приложена к его центру и направлена вертикально вниз. Точкой приложения этой силы является общий центр тяжести тела – ОЦТ. ОЦТ складывается из центров тяжести отдельных сегментов тела.
    При движении тела вниз сила тяжести является движущей силой,т.е. помогает движению;
    При движении вверх– тормозит движение (мешает);
    При движении по горизонтали – оказывает нейтральноедействие.
    2. СИЛА РЕАКЦИИ ОПОРЫ – это сила, с которой площадь опоры действует на тело.
    При этом, если тело сохраняет вертикальное положение, то сила реакции опоры равна силе тяжести и направлена противоположно ей, т.е. вверх.
    При ходьбе, беге, прыжках в длину с места сила реакции опоры будет направлена под углом к площади опоры и по правилу параллелограмма сил может быть разложена на вертикальную и горизонтальную составляющие.
    А. ВЕРТИКАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ СИЛЫ РЕАКЦИИ ОПОРЫ – направлена вверх, противоположно силе тяжести (ее зеркальное отражение).
    Б. ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ (ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СИЛУ ТРЕНИЯ) – направлена противоположно направлению движения. Без силы трения движение невозможно. Иногда искусственно увеличивают эту силу – тартановые покрытия беговых дорожек.
    3. СИЛА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ СРЕДЫ – эта сила может или тормозить движение или способствовать ему.
    Уменьшить тормозящее влияние среды можно приняв наиболее выгодную (обтекаемую) форму тела, а увеличить силу сопротивление среды можно за счет увеличения поверхности отталкивания (у пловцов – ласты, у гребцов – лопасть весла ).
    4. СИЛА ИНЕРЦИИ –сила, возникающая при движении тела с ускорением. Рациональное использование силы инерции позволяет экономить мышечную энергию. Эта сила может быть центростремительной, т.е. направлена к центру вращения и центробежной – направлена от центра вращения. Эти силы противоположны по направлению. Если они равны, то тело остается в покое, если нет, то тело движется в сторону большей из них. Для бегуна сила попутного ветра является движущей, т.е. помогает движению, а сила встречного ветра – тормозящей.

  6. FASTIK-_nPO_-2017 Ответить

    Сила трения покоя – величина непостоянная, она может изменятся от нуля до некоторого максимального значения Fтр max. Сила трения покоя равна по модулю и противоположна по направлению проекции внешней силы, направленной параллельно поверхности соприкосновения неподвижных относительно друг друга тел.
    Если проекция внешней силы больше Fтр max, то возникает движение. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Экспериментально доказано, что сила трения скольжения пропорциональна силе реакции опоры:
    Fтр max = ?N.
    Коэффициент трения ? зависит от материалов, из которых изготовлены соприкасающиеся тела, и не зависит от размеров соприкасающихся поверхностей.
    Сила трения скольжения всегда направлена против относительного движения тела.
    Сила трения качения возникает, если тело катится по поверхности. Она значительно меньше силы трения скольжения для тела соответствующей массы. При решении многих физических задач силой трения качения можно пренебречь.
    При движении в жидкости или газе возникает сила вязкого трения. При вязком трении нет трения покоя. Сила вязкого трения направлена в сторону, противоположную скорости тела. Зависимость от модуля скорости может быть линейной F = –?υ или квадратичной F = –?υ2.

  7. braineridze Ответить

    Тестирование онлайн

    Обозначение сил
    Силы в природе. Основные понятия
    Силы в природе
    Сила Архимеда. Основные понятия
    Сила Архимеда
    Сила Архимеда. Домашняя работа

    Что надо знать о силе

    Сила – векторная величина. Необходимо знать точку приложения и направление каждой силы. Важно уметь определить какие именно силы действуют на тело и в каком направлении. Сила обозначается как , измеряется в Ньютонах. Для того, чтобы различать силы, их обозначают следующим образом 
    Ниже представлены основные силы, действующие в природе. Придумывать не существующие силы при решении задач нельзя!
    Сил в природе много. Здесь рассмотрены силы, которые рассматриваются в школьном курсе физики при изучении динамики. А также упомянуты другие силы, которые будут рассмотрены в других разделах.

    Сила тяжести

    На каждое тело, находящееся на планете, действует гравитация Земли.
    Сила, с которой Земля притягивает каждое тело, определяется по формуле
     
    Точка приложения находится в центре тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.

    Сила трения

    Познакомимся с силой трения. Эта сила возникает при движении тел и соприкосновении двух поверхностей. Возникает сила в результате того, что поверхности, если рассмотреть под микроскопом, не являются гладкими, как кажутся. Определяется сила трения по формуле:
     
    Сила приложена в точке соприкосновения двух поверхностей. Направлена в сторону противоположную движению.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

    Сила реакции опоры

    Представим очень тяжелый предмет, лежащий на столе. Стол прогибается под тяжестью предмета. Но согласно третьему закону Ньютона стол воздействует на предмет с точно такой же силой, что и предмет на стол. Сила направлена противоположно силе, с которой предмет давит на стол. То есть вверх. Эта сила называется реакцией опоры. Название силы “говорит” реагирует опора. Эта сила возникает всегда, когда есть воздействие на опору. Природа ее возникновения на молекулярном уровне. Предмет как бы деформировал привычное положение и связи молекул (внутри стола), они, в свою очередь, стремятся вернуться в свое первоначальное состояние, “сопротивляются”.
    Абсолютно любое тело, даже очень легкое (например,карандаш, лежащий на столе), на микроуровне деформирует опору. Поэтому возникает реакция опоры.
    Специальной формулы для нахождения этой силы нет. Обозначают ее буквой , но эта сила просто отдельный вид силы упругости, поэтому она может быть обозначена и как 
    Сила приложена в точке соприкосновения предмета с опорой. Направлена перпендикулярно опоре.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра

    Сила упругости

    Это сила возникает в результате деформации (изменения первоначального состояния вещества). Например, когда растягиваем пружину, мы увеличиваем расстояние между молекулами материала пружины. Когда сжимаем пружину – уменьшаем. Когда перекручиваем или сдвигаем. Во всех этих примерах возникает сила, которая препятствует деформации – сила упругости.
    Закон Гука
     
    Сила упругости направлена противоположно деформации.

    Так как тело представляем в виде материальной точки, силу можно изображать с центра
    При последовательном соединении, например, пружин жесткость рассчитывается по формуле

    При параллельном соединении жесткость

    Жесткость образца. Модуль Юнга.

    Модуль Юнга характеризует упругие свойства вещества. Это постоянная величина, зависящая только от материала, его физического состояния. Характеризует способность материала сопротивляться деформации растяжения или сжатия. Значение модуля Юнга табличное.
    Подробнее о свойствах твердых тел здесь.

    Вес тела

    Вес тела – это сила, с которой предмет воздействует на опору. Вы скажете, так это же сила тяжести! Путаница происходит в следующем: действительно часто вес тела равен силе тяжести, но это силы совершенно разные. Сила тяжести – сила, которая возникает в результате взаимодействия с Землей. Вес – результат взаимодействия с опорой. Сила тяжести приложена в центре тяжести предмета, вес же – сила, которая приложена на опору (не на предмет)!

    Формулы определения веса нет. Обозначается эта силы буквой .
    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.

    Сила реакции опоры и вес – силы одной природы, согласно 3 закону Ньютона они равны и противоположно направлены. Вес – это сила, которая действует на опору, а не на тело. Сила тяжести действует на тело.
    Вес тела может быть не равен силе тяжести. Может быть как больше, так и меньше, а может быть и такое, что вес равен нулю. Это состояние называетсяневесомостью. Невесомость – состояние, когда предмет не взаимодействует с опорой, например, состояние полета: сила тяжести есть, а вес равен нулю!

    Определить направление ускорения возможно, если определить, куда направлена равнодействующая сила
    Обратите внимание, вес – сила, измеряется в Ньютонах. Как верно ответить на вопрос: “Сколько ты весишь”? Мы отвечаем 50 кг, называя не вес, а свою массу! В этом примере, наш вес равен силе тяжести, то есть примерно 500Н!
    Перегрузка – отношение веса к силе тяжести

    Сила Архимеда

    Сила возникает в результате взаимодействия тела с жидкость (газом), при его погружении в жидкость (или газ). Эта сила выталкивает тело из воды (газа). Поэтому направлена вертикально вверх (выталкивает). Определяется по формуле:
     
    В воздухе силой Архимеда пренебрегаем.
    Если сила Архимеда равна силе тяжести, тело плавает. Если сила Архимеда больше, то оно поднимается на поверхность жидкости, если меньше – тонет.

    Электрические силы

    Существуют силы электрического происхождения. Возникают при наличии электрического заряда. Эти силы, такие как сила Кулона, сила Ампера, сила Лоренца, подробно рассмотрены в разделе Электричество.

    Схематичное обозначение действующих на тело сил

    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. Внимание! Количество сил будет совпадать с числом тел, с которыми происходит взаимодействие.

    Главное запомнить

    1) Силы и их природа; 2) Направление сил; 3) Уметь обозначить действующие силы

    Силы трения

  8. XULEVALAV Ответить

    Коэффициент — это гравитационная постоянная. В системе СИ гравитационная постоянная имеет значение:

    Эта постоянная, как видно, очень мала, поэтому силы тяготения между телами, имеющими небольшие массы, тоже малы и практически не ощущаются. Однако движение космических тел полностью определяется гравитацией. Наличие всемирного тяготения или, другими словами, гравитационного взаимодействия объясняет, на чем «держатся» Земля и планеты, и почему они двигаются вокруг Солнца по определенным траекториям, а не улетают от него прочь. Закон всемирного тяготения позволяет определить многие характеристики небесных тел – массы планет, звезд, галактик и даже черных дыр. Этот закон позволяет с большой точностью рассчитать орбиты планет и создать математическую модель Вселенной.
    С помощью закона всемирного тяготения также можно рассчитать космические скорости. Например, минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью Земли, не упадёт на неё, а будет двигаться по круговой орбите – 7,9 км/с (первая космическая скорость). Для того, чтобы покинуть Землю, т.е. преодолеть ее гравитационное притяжение, тело должно иметь скорость 11,2 км/с, (вторая космическая скорость).
    Гравитация является одним из самых удивительных феноменов природы. В отсутствии сил гравитации существование Вселенной было бы невозможно, Вселенная не могла бы даже возникнуть. Гравитация ответственна за многие процессы во Вселенной – ее рождение, существование порядка вместо хаоса. Природа гравитации до сих пор до конца неразгаданна. До настоящего времени никто не смог разработать достойный механизм и модель гравитационного взаимодействия.

    Сила тяжести

    Частным случаем проявления гравитационных сил является сила тяжести.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *