Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
41
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
1.15 Mб
Скачать

1.28 Силы инерции, действующие на тело,

движущееся во вращающейся системе отсчета________________________________________

Диск покоится (опыт)

Шарик массой т, направленный вдоль радиуса диска со скоростью V' = const, движется по радиальной пря­мой ОА.

Диск вращается равномерно (со = const) (опыт)

Шарик массой т, движущийся со скоростью V' = const (V' ┴ ω), катится по кривойАВ, причем его скорость V' относительно диска изменяет свое направление. Это возможно лишь тогда, если на шарик действует сила, перпендикулярная скорости V'.

Анализ опытных данных____________________________________________________________________

Чтобы шарик катился по вращающемуся диску вдоль радиуса, использу­ют жестко укрепленный вдоль радиуса диска стержень, на котором ша­рик движется без трения равномерно и прямолинейно со скоростью . При отклонении шарика стержень действует на него с некоторой силой. Относительно диска (вращающейся системы отсчета) шарик движется равномерно и прямолинейно, что можно объяснить тем, что сила урав­новешивается приложенной к шарику силой инерции , перпендику­лярной скорости . Эта сила называетсякориолисовой силой инерции. Сила Кориолиса .

Примеры проявления сил инерции. Если тело движется в северном полушарии на север, то действующая на него сила Кориолиса направлена вправо по отношению к направлению движения, т. е. тело несколько отклонится на восток. Поэтому в северном полушарии наблюдается более сильное подмыва­ние правых берегов рек; правые рельсы железнодорожных путей по движению изнашиваются быстрее, чем левые, и т. д.

1.29 Основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета _________________

Запись основного закона динамики для неинерциальных систем отсчета______________________________

Слагаемые в формуле основного закона

F = та

Сила, обусловленная воздействием тел друг на друга

1.25

Сила инерции

1.26

Fц = -m·ω2R

Центробежная сила инерции

1.27

Сила Кориолиса

1.28



Особенности сил инерции

  • Силы инерции обусловлены не взаимодействием тел, а ускоренным движением системы отсчета. Поэтому они не подчиняются третьему закону Ньютона.

  • Силы инерции действуют только в неинерциальных системах отсчета.

1.2.5. Силы трения

1.30 Виды трения___________________________________________________________________

Силы трения________________________________________________________________________________________

Тангенциальные силы, возникающие при соприкосновении поверхно­стей тел и препятствующие их относительному перемещению. Силы трения зависят от относительных скоростей тел; они могут быть раз­ной природы, но в результате действия сил трения механическая энергия всегда превращается во внутреннюю энергию соприкасающихся тел.

Виды трения________________________________________________________________________________________

внешнее (сухое) трение

Трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении.

трение покоя

Трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел.

внутреннее трение

Трение между частями одного и того же тела, например, между различны­ми слоями жидкости или газа, скорости которых меняются от слоя к слою. В отличие от внешнего трения здесь отсутствует трение покоя.

Виды сухого трения______________________________________________________________________________

трение скольжения

Возникает, если тело скользит по поверхности опоры.

трение качения

Возникает, если тело катится по поверхности опоры.

Направление сил трения__________________________________________________________________________

Силы трения направлены по касательной к трущимся поверхностям (или слоям), они противодействуют относительному смещению этих поверх­ностей (направлены всегда противоположно относительной скорости пе­ремещения).

Силы трения покоя и скольжения_

Сила трения покоя__

Относительное движение тел возникает, если внешняя сила F >

— предельная сила трения покоя; — коэффициент трения покоя; N — сила нормального дав­ления]

Сила трения скольжения_

Сила трения скольжения FTp пропорциональна силе N нормального давления, с которой одно тело действует на другое.

[коэффициент трения скольжения, зависящий от свойств соприкасаю­щихся поверхностей; , — безразмерные коэффициенты]

Приближенные значения коэффициентов трения покоя () и трения скольжения ()

Сталь/сталь

Дерево/дерево

Дерево/кожа

Автошина/бетон

Автошина/лед

0,15

0,12

0,65

0,3

0,47

0,27

0,65

0,5

0,2

0,15

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА И ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС

Основные понятия_

Механическая система_

Совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых как единое целое.

Внутренние силы__

Силы взаимодействия между материальными точками механической системы.

Внешние силы__

Силы, с которыми на материальные точки механической системы дейст­вуют внешние тела.

Замкнутая система__

Механическая система тел, на которую не действуют внешние силы.