
16 Вопрос
Сила. Второй закон Ньютона.
Механическое состояние тела меняется под воздействием других тел. В результате тело меняет скорость и деформируется.
Разные тела могут вызывать одинаковые изменения одного и того же тела. Одни и те же тела могут действовать по-разному на другие тела.
Сила – некоторая мера воздействия тел друг на друга, в результате которой тела деформируются и изменяют свои скорости.
Формулировка: в инерциальных системах ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).
С использованием понятия импульса:
В инерциальной системе отсчета производная импульса материальной точки по времени равна действующей на него силе.
Центральная сила (сила тяготения, кулоновская сила) – сила, линия действия которой проходит через некоторую точку, называемую центром. Это есть функция расстояния до центра от точки наблюдения. Такие силы являются потенциальными, все остальные силы называют непотенциальными.
Среди них:
- диссипативные (рассеивающие мех энергию): сила трения, сила сопротивления среды; переход энергии в другие виды;
- гироскопические: сила Лоренса, сила Кориолиса.
17 Вопрос
Третий закон Ньютона. Принцип независимости действия сил.
Из опыта следует, что при взаимодействии тела изменяют свои скорости.
Тела действуют друг на друга с силами, имеющими одну природу, приложенными к центрам масс в противоположные стороны и равными по величине.
При действии на относительно жесткое тело несколько сил, результат действия одной части этих сил не зависит от результата действия остальных сил. Следствие 1: результат действия на тело нескольких сил равен сумме результатов отдельного действия каждой силы.
Следствие 2: результат действия на тело нескольких сил не зависит от последовательности приложения этих сил.
18 Вопрос
Работа силы. Потенциальная энергия тела.
Импульса недостаточно для описания мех. превращений в системе (н-р, шарик и плита: мех. движение шарика после деформации перешло в молекулярную форму движения).
Для описания множества подобных переходов нужна единая универсальная мера всех форм движения материй – энергия.
Потенциальная энергия — скалярная физическая
величина,
характеризующая способность некого
тела (или материальной точки)
совершать работу за
счет своего нахождения в поле действия
сил.
Потенциальная энергия – энергия конфигурации. Она относительна (это обусловлено выбором системы отсчета). Физический смысл имеет изменение потенциальной энергии. Оно равно работе, совершаемой телом при переходе из одного положения в другое.
При взаимодействии тел совершается работа – это мера перехода одного вида движения к другому. Работа потенциальной силы есть мера изменения потенциальной энергии систем.
Условия совершения работы:
На тело действует сила (нет силы – нет работы);
Тело должно перемещаться (перемещение точки приложения силы).
Если угол α острый, то работа силы положительна, если тупой – отрицательна.
Если направления силы и перемещения совпадают (α=0), то A = Fs;
Если направление силы перпендикулярно направлению перемещения (α=90◦), то А = 0;
Если направление силы противоположно направлению перемещения (α=180◦), то A = -Fs.