1. Сила трения. Природа сил трения .Коэффициент силы трения скольжения. Трение покоя. Использование силы трения покоя для создания силы тяги на автосцепке локомотива.

В  земных условиях трение  всегда сопутствуют любому движению тел. При всех видах механического движения одни тела соприкасаются либо с другими телами, либо с окружающей их сплошной жидкой или газообразной средой. Такое соприкосновение всегда оказывает большое влияние на движение. Возникает сила трения, направленная противоположно движению. Существует несколько видов трения: Сухое трение возникает при движении  твердых соприкасающихся тел относительно друг друга. Вязкое (иначе жидкое) трение возникает при движении твёрдых тел в жидкой или газообразной среде, или когда жидкость или газ текут мимо неподвижных твёрдых тел. Трение покоя возникает, когда к телу прикладывают силу, пытающуюся сдвинуть это тело. Причинами возникновения силы трения являются: неровность соприкасающихся поверхностей и взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Способы уменьшения силы трения:  шлифовка трущихся поверхностей, применение смазки и замена трения скольжения трением качения. Силы трения  имеют электромагнитную природу.  Сила трения зависит от рода соприкасающих поверхностей и от величины нагрузки. Сила трения скольжения не зависит от площади соприкасающихся тел. Единица измерения силы трения в СИ (как и любой другой силы) - 1 Ньютон.   Сила трения качения, которая во много раз меньше силы трения скольжения. Во многих случаях оно оказывается раз в 50 больше трения качения!  Основной характеристикой трения является коэффициент трения  , который определяется материалами, из которых изготовлены поверхности взаимодействующих тел.

В простейших случаях сила трения  и реакция опоры N связаны формулой F_тр.=µ·N

Трение всегда тормозит движение; на преодоление трения всех видов расходуется громадное количество ценного топлива.  Трение вызывает износ трущихся поверхностей.

2. Автоколебания. Генератор незатухающих колебаний (на транзисторе)

Свободные электромагнитные колебания в реальном колебательном контуре всегда затухающие. Для того чтобы они были незатухающими, нужно создать устройство, с помощью которого компенсировались бы потери энергии при каждом полном колебании в контуре. Широко применимы так называемые автоколебания — незатухающие колебания, поддерживаемые в системе за счет постоянного внешнего источника энергии, причем сама система управляет им, обеспечивая согласованность поступления энергии определенными порциями в нужный момент времени.

Любая автоколебательная система состоит из следующих четырех частей (рис. 1): 1) колебательная система; 2) источник энергии, за счет которого компенсируются потери; 3) клапан — некоторый элемент, регулирующий поступление энергии в колебательную систему определенными порциями в нужный момент; 4) обратная связь — управление работой клапана за счет процессов в самой колебательной системе.

Рис. 1

Генератор на транзисторе — пример автоколебательной системы. На рисунке 2 приведена упрощенная схема такого генератора, в котором роль "клапана" играет транзистор. Колебательный контур подключен к источнику тока последовательно с транзистором. Эмиттерный переход транзистора через катушку L_св индуктивно связан с колебательным контуром. Эту катушку называют катушкой обратной связи.

Рис. 2

1. Источник энергии, за счет которого поддерживаются незатухающие колебания (в генераторе на транзисторе это источник постоянного напряжения). 2.    Колебательная система — та часть автоколебательной системы, непосредственно в которой происходят колебания (в генераторе на транзисторе это колебательный контур). 3.    Устройство, регулирующее поступление энергии от источника в колебательную систему, — клапан (в рассмотренном генераторе роль клапана выполняет транзистор). 4.    Устройство, обеспечивающее обратную связь, с помощью которой колебательная система управляет клапаном (в генераторе на транзисторе предусмотрена индуктивная связь катушки контура с катушкой в цепи эмиттер — база).

В генераторе на транзисторе вырабатываются незатухающие колебания различных частот. Без таких систем не было бы ни современной радиосвязи, ни телевидения, ни ЭВМ.

Билет № 10

1.Статика изучает условия равновесия тел.