Змістовий модуль 1. Механіка

Тема 1. Сили в механіці

Сила – фізична величина, що є мірою дії одного тіла на інше (мірою взаємодії тіл).

1 Н - це сила, яка, діючи на тіло масою 1 кг протягом 1с, змінює швидкість руху на 1м/с.

Причиною зміни швидкості руху тіла є сила.

1 Н = 1кг·1м/с

Сили можуть діяти на тіло вздовж однієї прямої в одному напрямку і у протилежних напрямках.

1. F = F1 + F2 - рівнодійна двох сил, що діють в одному напрямку

2. F = F1 – F2 - рівнодійна двох сил, що діють у різних напрямках

Сила, що дорівнює геометричній сумі всіх діючих сил, називають рівнодіючою або рівнодійною силою.

Відповідно до взаємодії тіл сили поділяють на три основні види:

1. 

   • Сила гравітації, що діє між Землею та тілом.

   С или тяжіння.

2. С или пружності.

3. 

   • сила, яка протидіє рухові фізичного тіла, розсіюючи його механічну енергію в тепло.

   Сили тертя.

Розрізняють три види тертя: тертя ковзання, тертя кочення і тертя спокою. Тертя ковзання виникає тоді, коли одне тіло ковзає по поверхні іншого. Тертя кочення виникає, коли одне тіло кулястої чи циліндричної форми котиться по поверхні іншого тіла. Сила тертя ковзання завжди більша за силу тертя кочення. Це добре знають вантажники, які замість того, щоб тягти бочку, котять її.

Коефіціє́нт тертя́ — це величина, що характеризує силу тертя і зазвичай позначається μ, k або f. У залежності від виду тертя відрізняють і відповідний коефіцієнт тертя.

Коефіцієнт тертя — характеристика, яка застосовується при виконанні технічних розрахунків, що характеризують фрикційні взаємодії двох тіл. У залежності від виду переміщення одного тіла по іншому розрізняють: коефіцієнт тертя при зсуві — ковзання і коефіцієнт тертя при коченні.

Внутрішнє тертя в твердих тілах, властивість твердих тіл необоротний перетворювати на теплоту механічну енергію, повідомлену тілу в процесі його деформації. Ст т. пов'язано з двома різними групами явищ — непружністю і пластичною деформацією. Внутрішнє тертя виникає у потоках рідини або при деформації твердого тіла, між частинами, що переміщуються одна відносно одної. Явище внутрішнього тертя у рідинах та газах називається в'язкістю.

Непружністю є відхилення від властивостей пружності при деформації тіла в умовах, коли залишкові деформації практично відсутні. Подальше вирівнювання температури шляхом теплопровідності є процесом, що супроводжується необоротним переходом частини пружної енергії в теплову. Цим пояснюється спостережуване на досвіді загасання вільних вигинистих коливань пластинки — так званий термопружний ефект. Такий процес відновлення порушеної рівноваги називається релаксацією.

Закон всесвітнього тяжіння

Дві матеріальні точки притягуються одна до одної з силою, що прямо пропорційна добутку маси цих тіл та обернено пропорційній квадрату відстані між ними.

Вага тіла

С ила з якою тіло діє на горизонтальну опору чи вертикальний підвіс.

Прискорення вільного падіння (позначення g) — прискорення, яке отримує тіло, рухаючись під впливом сили тяжіння Землі. Воно однакове для всіх тіл, залежить від географічної широти місцезнаходження тіла, його висоти підняття над рівнем моря та інших факторів.

Для проведення розрахунків, згідно з рішенням третьої Генеральної конференції з мір та ваг у 1901 році, було приняте стандартне значення прискорення вільного падіння g = 9,80665 м/с2.