2. Плечо силы

Название физической величины: плечо силы.

Обозначение физической величины: школьное обозначение d. Другие обозначения – l₀, h.

Формула связи физических величин: l₀ = lsin − расстояние от линии действия силы до оси вращения.

Р асшифровка формулы: l − расстояние от точки приложения силы до оси вращения;  − угол между линией действия силы и расстоянием от оси вращения до точки приложения силы.

Вектор или скаляр физическая величина: положительный скаляр.

Р



азмерность физической величины: длина. Единицы измерения СИ: l₀ = м – метр. Дополнительные единицы измерения: см, мм и т.п.

Глава 2. экспериментальные

законы механики

(аксиомы механики)

§4. ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ

1. Закон всемирного тяготения

Формулировки экспериментального закона: закон всемирного тяготения; сила всемирного тяготения; сила гравитации; гравитационная сила; сила притяжения двух точечных масс.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: , . Два тела притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными массам обоих тел и обратно пропорциональными квадрату расстояния между телами.

Расшифровка формулы: G − фундаментальная константа − гравитационная постоянная; F – сила притяжения двух тел; m₁ – масса первого тела; m₂ – масса второго тела; R – расстояние между телами.

Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): фундаментальная константа G равна силе, с которой притягиваются два тела, массы которых равны одному килограмму каждая, находящихся на расстоянии один метр друг от друга.

G = 6,6710^-11 .

Условия применения закона:

1. Взаимодействуют две материальные точки, R – расстояние между точками (а).

2. Взаимодействуют два сферически симметричных шара, R – расстояние между центрами шаров (б).

3. Взаимодействуют материальная точка и сферически симметричный шар, R – расстояние между точкой и центром шара (в).

2. Сила тяжести

Формулировка экспериментального закона: сила тяжести.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: ; ; F = mg.

Р асшифровка формулы: F – сила тяжести − есть сила притяжения тела, находящегося вблизи поверхности планеты, к этой планете; направлена по вертикали вниз; g – ускорение свободного падения планеты; G − фундаментальная константа, гравитационная постоянная; М_п – масса планеты; m – масса тела; R_п – радиус планеты.

Смысл константы (фундаментальная / нефундаментальная): на поверхности Земли = 9,8 м/с²; g = м/с².

Условия применения закона: тело удовлетворяет условиям модели материальной точки и находится вблизи поверхности планеты, которая рассматривается как сферически симметричный шар.

3. Закон Гука

Формулировки экспериментального закона: закон Гука. Упругая сила. Сила упругого растяжения. Область упругих деформаций.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: F= −κΔх. Упругая сила − это возвращающая сила, стремящаяся восстановить первоначальную форму пружины. Упругая сила направлена в сторону, противоположную растяжению (сжатию) пружины.

Р асшифровка формулы: F – сила, возвращающая пружину в состояние равновесия; Δх – расстояние от положения, принятого за нулевое (мы сами выбираем ноль в области упругих растяжений пружины), до положения в растянутом (сжатом) состоянии для некоторой фиксированной точки пружины; κ – коэффициент жесткости (или жесткость) пружины.

Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): κ – жесткость − это коэффициент, который имеет свое значение для каждой пружины и не является фундаментальной константой.

Жесткость пружины равна такой силе, которая растянула бы пружину на единицу длины, и пружина при этом осталась бы в области упругих деформаций (в том числе не порвалась бы). κ = Н/м.

Условия применения закона: для каждой пружины существует своя сила F₀, начиная с которой закон Гука перестает выполняться.