9.4. Зависимость веса тел от географической широты местности.

Г еографической широтой местности называют угол между радиусом Земли, проведенным в рассматриваемую точку и экваториальной плоскостью (рис. 41).

На тело, покоящееся относительно Земли, действует сила гравитационного

П ритяжения , направленная к центру Земли, и реакция поверхности . Реакция отклоняется от нормали к поверхности на угол , чтобы равнодействующая реакции поверхности Земли R и гравитационной силы давала центростремительную силу, обеспечивающую нормальное ускорение при вращении тела вместе с поверхностью Земли.

С илу, равную по величине реакции и противоположно ей направленную, называют весом тела .

В системе, связанной с Землей, тело покоится, поэтому необходимо ввести центробежную силу инерции .

Из силового треугольника, представленного на рис.42, можно определить величину веса тела на географической широте  и угол отклонения  силы веса тела от радиуса Земли.

Центробежная сила инерции равна:

С учетом этого получим:

т.е

Так как угол  мал, а , получим окончательно:

У гол отклонения  легко определить из рис.42.

К ак видно из (167) и (168), вес тела максимален на полюсах и минимален на экваторе. Отклонение силы веса от радиуса Земли максимально на широте /4 и равно нулю на полюсах и экваторе.

10. Силы трения. Сухое трение.

10.1. Силы трения скольжения.

С ухим (внешним) трением называют силы сопротивления движению, возникающие при относительном движении одного твердого тела по поверхности другого. Силы сопротивления движению определяются наличием микро- и макронеровностей поверхностей трущихся тел и взаимодействием между ними. При скольжении одной твердой поверхности по другой в плоскости соприкосновения тел возникают силы, направленные противоположно относительной скорости. Эти силы и называют силами трения скольжения. Основные законы и закономерности для сил трения скольжения получены опытным путем. Закон Кулона определяет величину сил трения скольжения:

где: Fтр - сила трения скольжения, N - нормальная составляющая реакции поверхности, k -коэффициент трения скольжения.

Коэффициент трения скольжения k является безразмерной величиной и определяется природой и состоянием поверхностей трущихся тел.

Кроме закона Кулона опытным путем установлен ряд закономерностей для трения скольжения среди которых наиболее часто употребляются следующие:

1. При попытке сдвинуть одно тело по поверхности другого в плоскости контакта возникают силы, сопротивления, изменяющиеся от нуля до предельного значения, называемого силой трения покоя.

2. С увеличением относительной скорости трущихся тел силы - трения сначала убывает, а затем начинают возрастать.

3. Силы трения тем меньше, чем тверже трущиеся поверхности.