Учебник по физике для поступающих в ВУЗ
Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет форму и размеры.
Единица измерения – Н (ньютон)
1Н – сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы
При взаимодействии тел изменения скорости их отдельных частей могут быть различны.
При этом возникают деформации тел, т.е. изменения формы и размера.
Деформации тел прекращаются, когда возникающие силы упругости уравновесят внешнее воздействие на тело.
Физическая природа взаимодействия тел может быть различной.
Различают четыре фундаментальных взаимодействия:
- гравитационное
- слабое
- электромагнитное
- сильное
Сила является количественной мерой взаимодействия.
Силы различной природы можно измерить в одних и тех же единицах с помощью одних и тех же эталонов.
Направление ускорения совпадает с направлением силы независимо от направления скорости тела.
Коэффициент пропорциональности между силой и ускорением для данного тела является постоянным и не зависит от модуля и направления силы. Он характеризует меру инертности тела.
Инертность – физическое свойство, заключающееся в том, что любое тело оказывает сопротивление изменению его скорости, как по модулю так и по направлению
Количественной мерой инертности является масса тела.
Масса тела m – физическая величина, являющаяся мерой инертности тела.
Единица измерения – кг
Масса - одна из основных физических характеристик материи, определяющая ее инертные и гравитационные свойства. В механике масса равна отношению действующей на тело силы к вызываемому ею ускорению (2-й закон Ньютона) — в этом случае масса называется инертной; кроме того, масса создает поле тяготения — гравитационная, или тяжелая, масса. Инертная и тяжелая массы равны друг другу.
Связь между ускорением тела и действующей на него силой:
= 
/m
Принцип суперпозиции сил:
Результирующая (равнодействующая) сила, действующая на тело со стороны других тел, равна векторной сумме сил, с которыми каждое из этих тел действует на тело в отдельности.
∑= 1 + …+ n
Каждая сила, действующая на тело, сообщает ему ускорение, которое она бы сообщила ему в отсутствии других сил.
Результирующее ускорение тела определяется результирующей силой, действующей на тело
Принцип суперпозиции справедлив для сложения сил различной природы.
СИЛЫ В ПРИРОДЕ
ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ (уч.10кл.стр.96-99)
Сила тяготения и гравитационное притяжение (см.выше)
Закон всемирного тяготения (см.выше)
Опыт Кавендиша(см.выше)
Гравитационная постоянная. Определение и единицы измерения (см.выше)
Нахождение силы притяжения тел конечных размеров (см.выше)
Сила тяжести (см.ниже уч.10кл.)
Законы динамики справедливы для любого фундаментального взаимодействия (гравитационного, слабого, электромагнитного и сильного)
Электромагнитное и гравитационное взаимодействия, в отличие от слабого и сильного, являются дальнодействующими. Они определяют характер макроскопического движения от молекулярного уровня до Вселенной.
Все механические явления в макромире определяются электромагнитными и гравитационными взаимодействиями
Гравитация – от латинского gravitas – вес, тяжесть
В 1685 г. Ньютон, обобщая законы движения небесных тел, предположил, что все тела притягиваются друг к другу гравитационными силами и закон этот справедлив для все Вселенной.
В отличие от сил трения и упругих сил гравитационное притяжение является взаимодействием тел друг с другом на расстоянии. Радиус такого взаимодействия неограничен.
Закон всемирного тяготения:
Между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.
Fg = G
Границы применимости закона всемирного тяготения:
- только для материальных точек, когда размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними
- для однородных тел, имеющих форму шара
- шара большого радиуса и массы , взаимодействующего с телами любой формы, размеры и массы которых много меньше размеров шара, находящихся на поверхности большого шара или вблизи нее.
Закон неприменим, например, для взаимодействия бесконечного стержня и шара.
Гравитационная сила направлена вдоль прямой, соединяющей материальные точки.
Гравитационная постоянная численно равна силе гравитационного притяжения двух тел массой по 1 кг каждое, находящихся на расстоянии 1 м одного от другого.
G = 6.67*10-11 Нм/кг2 – гравитационная постоянная (одинаковая для все тел)
Численное значение гравитационной постоянной опытным путем определил Кавендиш в 1798 г., измеряя силу взаимодействия между свинцовыми шарами с помощью крутильных весов.
Расчет силы притяжения тел конечных размеров производится с помощью принципа суперпозиции, разбивая тела на материальные точки.
Обычно при расчетах берут расстояние между центрами масс тел.
Силы всемирного тяготения действуют между любыми телами в природе, но ощутимыми они становятся при больших массах (или хотя бы масса одного из тел велика).
Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле (или к другой планете). Эту силу называютсилой тяжести. Под действием этой силы все тела приобретают ускорение свободного падения.
СИЛА ТЯГОТЕНИЯ (уч.10кл.стр.96-99)
Гравитационные и электромагнитные силы
Гравитационное притяжение
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100