Силы в классической механике

1. Гравитационные силы в традиционной механике
2. Силы упругости и трения в классической механике
3. Неинерциальные системы координат и силы инерции

Силы в механике являются физическими величинами, которые исследуются в разделе механики, именуемом динамикой. Чаще всего в реальном мире люди сталкиваются со следующими силами:

• Гравитационные силы. К данным силам относятся силы имеющие гравитационную природу: сила тяготения, сила тяжести и вес объекта.
• Силы упругости. Эти силы имеют электромагнитную природу, и к ним относятся: сила упругости и сила реакции опоры.
• Силы трения. Данные силы, также, обладают электромагнитной природой, и к ним относятся: сила трения покоя, сила трения скольжения, сила трения качения и сила вязкого трения.

Для наиболее развернутого понимания сведений силы в традиционной механике, требуется исследование каждой из перечисленных выше сил более детально.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Гравитационные силы в традиционной механике

Силы, благодаря которым два объекта, являющиеся одноточечными и неподвижными, притягиваются взаимным образом, считаются прямо пропорциональными произведению масс этих объектов, а также обратно пропорциональными квадрату пути меж данными объектами. Данные силы являются центральными, то есть, силами, которые направлены по длине прямой, объединяющей центры воздействующих объектов.

Для формулировки гравитационного взаимного воздействия, ученые установили такой термин, как «гравитационное поле». Каждый объект имеет возможность создавать в пространстве гравитационное поле, которое воздействует на каждый, попавший в него, объект. Численные свойства гравитационного поля во всех его точках предписывает установление физического значения G (напряженность гравитационного поля).

Данное значение считается векторным, и определяется силой действия гравитационного поля на объект единичной массы, расположенное в конкретную точку поля. Гравитационные поля зависимы от принципа суперпозиции, в соответствии с которым, порождаемое той или иной массой аналогичное поле оказывается в полной независимости от присутствия иных масс.

Кроме этого, гравитационные поля, которые образуются некоторым количеством объектов, осуществляют накладывание, не преобразовывая тем самым один одного. Поэтому, напряженность поля, создаваемого некоторым количеством точечных источников, идентична геометрическому сложению напряженностей полей, создаваемых всеми источниками.

Силы упругости и трения в классической механике

Деформирование выражается в преобразовании вида, типоразмеров, а также объемов объекта. В том числе деформирование может быть вызвано действием на объект наружных сил, которые к нему приложены. Отличают следующие типы деформирования:

• Деформирование растяжения. Деформация растяжения характеризует механические процессы, которые происходят в материалах при приложении к ним внешних воздействий. Существует одностороннее и двустороннее деформирование.
• Деформирование сжатия. При деформации сжатия происходит уменьшение толщины образца при приложении определенного давления к первоначальной толщине. Существует одностороннее и двустороннее деформирование.
• Деформация изгиба. Осуществляется искривление прямых осей, либо преобразование кривизны кривых осей.
• Деформация кручения. Данная деформация появляется в ситуации, когда нагрузка прикладывается к объекту в виде двух диаметральных по ориентации сил в его поперечной плоскости. Точки приложения данных сил располагаются на определенном расстоянии одна от другой.
• Деформация сдвига. Когда изменение положения приводит к постепенному либо резкому преобразованию изначального вида конструкции, либо определенной части.

Силы трения проявляются во время относительного перемещения касающихся поверхностей твердых объектов, газообразных и жидкостных веществ. Существуют внутренние и внешнее трение. Внутреннее трение сопутствует и противодействует относительному перемещению частей относительного одного объекта, что касается к пластам газообразных и жидкостных веществ. Внешнее трение осуществляется при соприкосновении двух и более объектов.

В ходе передвижения относительно друг друга двух сухих поверхностей твердых объектов создаются силы сухого трения. При данном трении имеет место трение покоя. Основанием появления данных сил ученые отмечают неровности касающихся объектов макроскопического и микроскопического вида. В ситуации смещения одного объекта по-другому, их неровные места сталкиваются и переламываются, что приводит к появлению дополнительного противодействия.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Предельная величина силы трения покоя идентична по значению и обратна по ориентиру силе, которая побуждает объект к перемещению. Сухое трение подвластно законам, которые были открыты в пределах экспериментальных опытов французами Шарлем Огюстеном де Кулон (военный инженер и ученый-физик, исследователь электромагнитных и механических явлений), а также Гийомом Амонтоном (механик и физик, член Французской академии наук):

• Первый закон состоит в силе трения, которая зависит от качественности обрабатывания плоскостей.
• Второй закон определяет пропорциональность значения предельной силы трения покоя силе нормального давления.
• Третий закон воспроизводит силу трения, которая не зависит в конкретных границах от относительной скорости передвижения объектов.

Во время сухого трения появляются значительные по собственному действию силы, и поэтому данное трение используется только в ситуациях, если необходимо существенное затормаживание (к примеру, это тормозные колодки в машине). Понизить силу сухого трения можно до конкретных границ, но эти способности имеют свои ограничения. По данной причине, в ситуациях, где необходимо понизить силу сухого трения, данное трение стремятся изменить или на трение качения, или на жидкостное трение.

Присутствие смазочных смесей предполагает два регламента. При первом регламенте пласт смазочной смеси так мал, что необходимо учитывать силы межмолекулярного взаимного воздействия, трущихся друг о друга плоскостей (ограниченная смазка). Второй регламент предусматривает настолько внушительный пласт смазочной смеси, что это значительно превосходит область воздействия сил меж атомами касающихся плоскостей. В то же время, этот пласт смазки наполняет собой все шероховатости воздействующих друг с другом объектов.

Сухое трение в данной ситуации подменяется жидкостным трением. Сила жидкостного трения находится в зависимости от скорости перемещения. С увеличением скорости перемещения сила трения будет расти линейно, и в конце концов она станет пропорциональной квадрату скорости.

Неинерциальные системы координат и силы инерции

Инерциальные системы координат являются такими системами, в которых осуществляются все три закона Исаака Ньютона. Инерциальной является каждая система координат, которая движется равномерно и прямолинейно. Относительно данных систем объекты обладают возможностью испытывать ускорения. Данные ускорения нет возможности пояснить воздействием каких-то конкретных объектов (например, сумка в быстро притормозившем вагоне постоянно падает с полки, таким образом, испытывает по отношению к вагону конкретное ускорение).

Отличия в закономерности передвижения в пределах неинерциальной и инерциальной систем скрывается в том, что, рассматривая все силы, воздействующие с места остальных объектов на этот объект, второй закон Ньютона будет осуществлять работу по отношению к инерциальным системам и не будет ее осуществлять для неинерциальных систем.

В неинерциальных системах, дополнительно к действительным силам включаются силы инерции. И в данной ситуации возможно считать, что законы Ньютона выполняются (например, передвижение в лифте и его передвижение с ускорением). Для сил инерции, как правило, устанавливается объект, на который действует сила. Но в то же время, нет возможности установить ни одного объекта, со стороны которого аналогичная сила производит воздействие. В данном и состоит принцип воздействия силы инерции.