Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Законы силы, формулы

  1. Закон силы тяжести
  2. Законы сил трения
  3. Закон силы упругости

Рассмотрим законы, описывающие процессы, что происходят при механических движениях объектов. К этим законам относятся:

  • закон силы тяжести;
  • закон всемирного притяжения;
  • законы Ньютона;
  • законы сил трения;
  • закон силы упругости.

Закон силы тяжести

Замечание 1
Сила тяжести – это частный случай проявления действия гравитационного поля.

Силой тяжести есть такая сила, которая воздействует на тела с массой, пребывающие вблизи планет, и наделяет их ускорением свободного падения. Формула для расчета ускорения свободного падения имеет следующий вид:

\(g=G {M \over r^2 } ,\)

где \(G \)– гравитационная постоянная, G=6,7∙10-11 Н∙м2/кг2;

       \(M\) – масса планеты или другого космического тела;

       \(r\) – расстояние между объектом и планетой.

Сила тяжести рассчитывается по такой формуле:

\(\overrightarrow{F_g} = m\overrightarrow{g}.\)

Сила тяжести – векторная величина, то есть ей присуще определенное направление действия, а именно к центру планеты или иного небесного тела. Так как вблизи планеты данная сила действует постоянно, объект свободно падает с постоянным ускорением. При этом траектория движения под воздействием силы тяжести зависима от нескольких параметров:

  • направления вектора скорости;
  • модульного значения начальной скорости.

С воздействием силы тяжести в повседневной жизни мы сталкиваемся на каждом шагу. Эту силу часто путают с весом тела, так как формула их расчета одинакова:

\(P=mg,\)

но физический смысл этих сил различный. Сила веса возникает под воздействием силы тяжести, но ее суть в том, что она характеризует силу действия объекта на опору, в отличие от силы тяжести, действующей на объект.

banner

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Если мы рассмотрим закон всемирного притяжения, сформулированный Исааком Ньютоном, то он гласит о том, что все тела, имеющие определенную массу, притягиваются друг к другу под воздействием силы гравитации:

\(F=G {m_1 m_2 \over r^2}.\)

Определение 1
Вес – это сила действия тела на поверхность планеты, возникающая под влиянием силы тяжести.

Если объект движется с равномерной скоростью по горизонтальной плоскости или находится в состоянии покоя, возникает сила реакции опоры, которая по значению будет равняться весу тела:

\(P=τg.\)

При этом она будет также равняться силе тяжести.

Если же объект движется равноускоренно вдоль вертикали, его вес не будет равняться по значению силе тяжести. Его значение будет зависеть от направления вектора ускорения. Если он направлен противоположно действию силы тяжести, объект находится в состоянии перегрузки. Если же объект движется вниз и при этом \(a=g\), вес приравнивается к нулю, а объект находится в невесомости.

Напряженность тяготения гравитационного поля определяют по формуле:

\(g= {F \over m},\)

где \(F\) – сила тяжести, воздействующая на материальную точку с массой m.

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия двух материальных точек с массами \(m_1 \) и  \(m_2, \)находящихся на расстоянии \(r\) рассчитывается так:

\(E_p=Gm_1 m_2 r.\)

Законы сил трения

Замечание 2
Силы трения имеют место при соприкосновении тел в процессе их перемещения друг относительно друга.

Различают силы трения скольжение, качения, внешнего трения, вязкого трения и прочие. При этом выделяют силу статического трения, которая имеет место в стационарном состоянии тела, прямо пропорциональна силе нормальной реакции и не зависима от размеров тела и состояния трущихся поверхностей.

Материал соприкасающихся тел и состояние их поверхностей влияет на статический коэффициент трения. При этом силы трения не стабильны, так как состояние поверхности не однородно.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

banner

Традиционная формула расчета силы трения:

\(F=ηN,\)

где \(η\) – коэффициент трения;

      \(N\) – сила нормального давления.

Закон силы упругости

Сила упругости зависима от жесткости тела и степени его деформации:

\(F=k∙∆l,\)

где \(k \)– коэффициент жесткости тела;

       \(∆l\) – величина деформации.

Сила упругости, как и любая другая сила, измеряется в Ньютонах (Н).

Данная формула является описанием закона Гука. Его суть состоит в том, что при любой деформации тело стремиться принять первоначальное состояние при помощи силы упругости.

Коэффициент упругости в каждом случае будет применяться разный, так как он зависит от материала изготовления объекта деформации и его размеров. Рассчитывается он по следующей формуле:

\(k= {ES \over L},\)

где \(E\) – модуль упругости первого рода или модуль Юнга. Зависит от механических параметров материала;

      \(L\) – длина стержня;

      \(S\) – площадь его поперечного сечения.

В процессе расчета прямого стержня используют такую запись закона упругости Гука:

\(∆l= {FL\over ES}.\)

Стоит отметить, что закон Гука применим лишь при незначительных деформациях. При возрастании деформаций после определенного момента взаимосвязь деформации с напряжением становится нелинейной. А в некоторых средах закон Гука и вовсе не применим.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе

315 972 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
МГТУ им. Г.И. Носова
Спасибо огромное за контрольную!!! Пожалуй это лучший специалист на портале по информатике!!!
star star star star star
Финансовый университет
Спасибо большое Людмиле за такую молниеносную работу. Все выполнено досрочно (очень досроч...
star star star star star
ТвГТУ
Спасибо огромное, Ирина очень замечательный человек, сделала всё досрочно, за что ей отдел...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами


Сайт работает по московскому времени:

Вход или
регистрация
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно