Кулоновская сила

Действует между двумя точечными зарядами и

, (8)

где - расстояние между зарядами, — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц. В отличие от гравитационной силы кулоновская сила может быть как силой притяжения, так и силой отталкивания. Закон Кулона перестает выполняться точно, если заряды движутся.

Несмотря на то, что гравитационные и электрические взаимодействия лежат в основе всего бесчисленного разнообразия механических явлений, анализ явлений, особенно макроскопических, оказался бы весьма сложным, если бы во всех случаях мы исходили из этих фундаментальных взаимодействий. Поэтому удобно ввести другие, приближенные, силы (которые в принципе могут быть получены из фундаментальных сил). Это необходимо для того, чтобы упростить математически задачу настолько, чтобы ее можно было практически решить. С этой целью вводят, например, следующие силы.

Cила тяжести

, (9)

где - масса тела, - ускорение свободного падения.

Сила, действующая на любое тело, находящееся вблизи земной поверхности, и направленная вертикально вниз.

Упругая сила

Сила, пропорциональная смещению материальной точки из положения равновесия и направленная к положению равновесия.

, (10)

где - радиус-вектор, характеризующий смещение частицы из положения равновесия; - положительный коэффициент, зависящий от «упругих» свойств той или иной конкретной силы. Примером такой силы является сила упругой деформации при растяжении (сжатии) пружины или стержня; в соответствии с законом Гука эта сила определяется как , где - величина упругой деформации.

Сила сопротивления, действующая на тело при его поступательном движении в газе или жидкости

Эта сила зависит от скорости тела относительно среды, причем направлена противоположно вектору :

, (11)

где - положительный коэффициент, характерный для данного тела и данной среды. Этот коэффициент зависит, вообще говоря, от скорости , однако при малых скоростях во многих случаях его можно практически считать постоянным.

Силы трения

Силы трения - тангенциальные силы, возникающие при соприкосновении поверхностей тел и препятствующие их относительному перемещению. Силы трения зависят от относительных скоростей тел; они могут быть разной природы, но в результате действия сил трения механическая энергия всегда превращается во внутреннюю энергию соприкасающихся тел.

Внешнее (сухое) трение - трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении.

Трение покоя - трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел.

Внутреннее трение - трение между частями одного и того же тела, например, между различными слоями жидкости или газа, скорости которых меняются от слоя к слою. В отличие от внешнего трения здесь отсутствует трение покоя.

Виды сухого трения

Трение скольжения - возникает, если тело скользит по поверхности опоры.

Трение качения - возникает, если тело катится по поверхности опоры.

Направление сил трения. Силы трения направлены по касательной к трущимся поверхностям (или слоям), они противодействуют относительному смещению этих поверхностей (направлены всегда противоположно относительной скорости перемещения).