- •Динамика материальной точки
- •Первый закон Ньютона. Масса. Сила
- •Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета.
- ••Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый
- •Инерциальной системой отсчёта
- ••Опытным путём установлено, что инерциальной системой отсчёта можно считать гелиоцентрическую (звёздную) систему отсчёта
- ••Из приведённых выше примеров легко понять, что основным признаком инерциальной системы является отсутствие
- •Масса и импульс тела
- ••Мерой инертности тела является величина, называемая массой.
- •Рассмотрим замкнутую систему тел массами m1 и m2
- •Второй закон Ньютона
- •Принцип суперпозиции
- ••Если на материальную точку действует несколько сил, то каждая из них сообщает точке
- ••В системе СИ семь основных единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер
- •Третий закон Ньютона
- ••Однако, третий закон справедлив не всегда. Он выполняется в случае контактных взаимодействий, т.е.
- •Понятие о силе
- ••Сила, приложенная к телу, полностью определена, если указаны ее численное значение, направление действия
- ••В частности, если до приложения таких двух сил тело покоилось, то оно продолжает
- ••Если на тело одновременно действует n сил, приложенных в одной точке А тела,
- •Виды и категории сил в природе
- ••Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам, поэтому их
- •Закон Всемирного тяготения
- •Сила тяжести и вес тела
- ••Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует
- ••Если подвесить тело или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой
- •Так как и уравновешивают друг друга, то выполняется соотношение Согласно третьему закону Ньютона
- ••Если имеет место движение с ускорением, то справедливо соотношение
- •Упругие силы
- ••Рассмотрим упругие деформации.
- •Закон Гука
- ••Гук Роберт (1635–1703) – знаменитый английский физик, сделавший множество изобретений и открытий в
- •Силы трения
- ••Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или
- ••Различают сухое и жидкое (или вязкое) трение.
- ••Рассмотрим законы сухого трения
- ••Установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосновения тел и
- ••Когда модуль внешней силы, а следовательно, и модуль силы трения покоя превысит значение
- ••Трение качения возникает между шарообразным телом и поверхностью, по которой оно катится.
- ••Рассмотрим силу трения скольжения на наклонной плоскости.
•Трение качения возникает между шарообразным телом и поверхностью, по которой оно катится.
•Сила трения качения подчиняется тем же законам, что и сила трения скольжения, но коэффициент трения μ здесь значительно меньше.
•Рассмотрим силу трения скольжения на наклонной плоскости.
•На тело, находящееся на наклонной плоскости с сухим трением,
действуют три силы: сила тяжести |
, нормальная сила |
|||
реакции опоры и сила сухого трения |
. Сила |
есть |
||
равнодействующая сил |
и |
, она направлена вниз, |
||
вдоль наклонной плоскости. Из рис. видно, что |
|
• F = mg sin α, N = mg cos α.
• |
Если |
– тело |
|
остается неподвижным на наклонной |
|
|
плоскости. Максимальный угол наклона α |
|
|
определяется из условия |
Fтрmax = F или μ mg |
|
cosα = mg sinα, следовательно, tg αmax = μ, где |
|
|
μ – коэффициент сухого трения. |
|
• |
Fтр = μN = mg cosα, |
|
|
F = mg sinα. |
|
•При α > αmax тело будет скатываться с ускорением
•a = g ( sinα - μ cosα ),
Fск = ma = F - Fтр.
•Если дополнительная сила Fвн, направленная вдоль наклонной плоскости, приложена к телу, то критический угол αmax и ускорение тела будут зависеть от величины и направления этой внешней силы.