- •Модуль 1. Механіка. Молекулярна фізика і основи термодинаміки.
- •Вектор швидкості і прискорення. Рівномірний рух. Прискорений рух. Середня і миттєва швидкість.
- •Відносність руху. Додавання швидкостей і прискорень. Принцип відносності Галілея.
- •Теорема додавання швидкостей[ред. • ред. Код]
- •Теорема про додавання прискорень (теорема Коріоліса)[ред. • ред. Код]
- •Кінематичні рівняння (Приклад руху тіла, кинутого вертикально вгору).
- •Приклад 2.
- •Принцип незалежності рухів. Кінематичні рівняння (Приклад руху тіла, кинутого під кутом до горизонту).
- •Принцип незалежності рухів:
- •Рух точки по колу. Кутова швидкість і прискорення (нормальне і тангенціальне). Лінійні і кутові величини, їх зв'язок.
- •Маса і імпульс тіла. Адитивність і закон збереження маси.
- •Сили тертя. Сухе тертя. Тертя спокою, ковзання і кочення.
- •Закон Амонтона — Кулона[ред. • ред. Код]
- •Сила тертя кочення[ред. • ред. Код]
- •Сила тертя спокою[ред. • ред. Код]
- •Сили пружності. Деформація. Види пружних деформацій. Закон Гука. Модуль Юнга.
- •16.Рух системи матеріальних точок. Центр мас. Координати центра мас. Рух центра мас.
- •19.Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційна стала і методи її вимірювання.
- •20.Космічні швидкості.
- •21.Сила тяжіння і вага. Невагомість. Вага тіла в системі, що рухається прискорено.
- •22.Робота, потужність, енергія. Види механічних енергій. Зв'язок сили з потенціальною енергією.
- •Кінетична енергія.
- •Потенціальна енергія.
- •23.Консервативні і неконсервативні сили. Збереження повної енергії матеріальної точки в полі потенціальних сил. Консервативні сили.
- •1.2. Закон збереження енергії.
- •24.Застосування законів збереження до абсолютно пружного удару.
- •25.Застосування законів збереження до абсолютно непружного удару.
- •27.Момент інерції матеріальної точки і абсолютно твердого тіла. Теорема Штейнера.
- •28.Момент сили. Основне рівняння динаміки обертального руху твердого тіла.
- •29.Момент імпульсу твердого тіла. Закон збереження моменту імпульсу твердого тіла і його наслідки.
- •30.Кінетична енергія обертального руху тіла. Кінетична енергія тіла обертання в плоскому русі.
- •32.Неінерційна системи відліку. Особливості і види сил інерції. Закон динаміки для неінерційних систем.
- •33.Центробіжна сила. Сила Коріоліса і її роль на Землі.
- •34.Коливальний рух. Гармонічні коливання. Фізичні величини, що описують коливання.
- •35.Диференціальне рівняння гармонічних коливань. Сила, що діє точку, що коливається. Зв'язок коливального і обертального рухів.
Сили тертя. Сухе тертя. Тертя спокою, ковзання і кочення.
сила тертя — сила, що чинить опір відносному переміщенню одного тіла по поверхні іншого під дією зовнішньої сили, і яка спрямована тангенціально до спільної границі між цими тілами.
Сила тертя завжди направлена проти вектора швидкості. Сила тертя не належить до потенціальних сил.
Коли тіло рухається в газі чи рідині, сила тертя пропорційна швидкості, при великих швидкостях — квадрату швидкості.
Вивченням процесів тертя займається розділ фізики, який називається механікою фрикційного взаємодії, аботрибологією (англ. tribology).
Закон Амонтона — Кулона[ред. • ред. Код]
Основною
характеристикою тертя є коефіцієнт
тертя
,
який визначається речовинами, з яких
виготовлені поверхні взаємодіючих тіл.
У
найпростіших випадках сила тертя
та
нормальне навантаження (або сила
нормальної реакції)
зв'язані
нерівністю:
яка перетворюється у рівність тільки за наявності відносного руху. Це співвідношення називається законом Амонтона — Кулона.
Схема дії сил при терті ковзання: W — сила ваги, N — нормальна сила реакції опори, F — прикладена сила, що заставляє тіло ковзати по поверхні, Ff — сила тертя ковзання.
Отже,
як граничний випадок закону Амонтона-Кулона
(див. вище), коли тілопересувається на
поверхні іншого тіла, сила тертя
пропорційна силі
реакції опори N
з коефіцієнтом пропорційності μ, який
називається коефіцієнтом
тертя:
.
В техніці в залежності від умов змащування тертя ковзання поділяють на:
сухе, коли взаємодіючі тверді тіла не розділені жодними додатковими шарами змащення. В техніці зустрічається рідко. Характерна риса сухого тертя — наявність значної сили тертя спокою;
рідинне (в'язке), при взаємодії тіл, що розділені шаром твердого тіла (порошком графіту), рідини чи газу (мастильного матеріалу). Зустрічається в гідростатичних чи гідродинамічних опорах. Сила рідинного тертя залежить тільки від властивостей мастила та товщини його шару, а не від властивостей поверхні;
змішане, коли область контакту містить ділянки сухого і рідинного тертя;
граничне, коли в зоні контакту можуть міститися шари і ділянки різної природи (окисні плівки, рідина і т. д.) — найпоширеніший випадок при терті ковзання.
У зв'язку зі складністю перебігу фізико-хімічних процесів, в зоні фрикційної взаємодії, процеси тертя принципово не піддаються опису методами класичної механіки.
Докладніше: Тертя ковзання
Сила тертя кочення[ред. • ред. Код]
Докладніше у статті Тертя кочення
Тертя кочення — опір рухові, що виникає при перекочуванні тіла одне по одному. Проявляється, наприклад, між елементами підшипників кочення, між шиною колеса автомобіля і дорожнім полотном.
де:
—
сила тертя кочення;f — коефіцієнт
тертя кочення,
одиниці вимірювання метр;R —
радіус тіла кочення;N — притискна
сила тіла до поверхні.
Сила тертя спокою[ред. • ред. Код]
Максимальна сила тертя спокою прямо пропорційна до сили нормального тиску. Сила тертя спокою перешкоджає початкові руху тіла. З іншого боку, сила тертя спокою може спричинити прискорений рух тіла після початку руху.
