Ответ №11

Рассмотрим обыкновенную пружинку. Ее можно сжать или растянуть. Изменение формы или размера тела называется деформацией. Если пружинку растянуть не намного, то при ее отпускании она вернет себе первоначальное состояние – это пример упругой деформации. Если же пружинка растянута так сильно, что уже и не похожа на пружинку, то при отпускании она останется в растянутом состоянии – это пример пластичной деформации. Итак, при упругой деформации тело после снятия нагрузки возвращается в первоначальное  недеформированное состояние, а при пластичной – не возвращается.

Сила, стремящаяся вернуть тело в недеформированное состояние при упругой деформации, называется силой упругости.

Из опыта известно, что чем больше деформируется пружина, тем больше сила упругости. При этом справедлив закон Гука: сила упругости прямо пропорциональна изменению длины тела при упругой деформации:

где  – изменение длины, а k носит название коэффициента жесткости, или просто жесткости. Жесткость зависит от вещества, из которого состоит тело, геометрических размеров и формы тела.

Ответ №12

Опытным путем выявлено, что все тела, обладающие массой, непрерывно взаимодействуют друг с другом. При этом силы взаимодействия направлены так, что тела притягиваются друг другу. Эти силы называются силами тяготения. Величина силы тяготения между двумя материальными точками находится по закону всемирного тяготения: сила тяготения между двумя материальными точками прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

где G – константа, называющаяся гравитационной постоянной. Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой взаимодействуют два тела массами по 1 кг, находящиеся на расстоянии 1 м. В системе единиц СИ размерность гравитационной постоянной:

Численное значение гравитационной постоянной, определенное из опыта, равно:

Силой тяжести называется сила, действующая со стороны Земли на все тела вблизи ее поверхности. Сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения:

Векторы силы тяжести и ускорения свободного падения всегда направлены вертикально вниз. Если не учитывать вращение Земли, то сила тяжести совпадает с силой тяготения Земли:

где  – масса Земли, а R – расстояние от центра Земли до тела.

где RЗ = 6371 км – средний радиус Земли, а h – высота подъема тела над поверхностью Земли. При высоте подъема много меньшей радиуса Земли можно считать R = RЗ и тогда

  – величина постоянная. На самом деле, из-за вращения Земли и разного значения земного радиуса у полюсов и на экваторе, значения g отличаются на разной географической широте. В задачах, как правило принимается g = 9,8 м/с².

Вес — сила воздействия тела на опору (или другой вид крепления в случае подвешенных тел), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в СИ — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.

Вес в инерциальной системе отсчёта совпадает с силой тяжести и пропорционален массе и ускорению свободного падения в данной точке:

Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной поверхностью, и, ввиду несферичности Земли, от географических координат точки измерения. Другим фактором, влияющим на ускорение свободного падения и, соответственно, вес тела, являются гравитационные аномалии, обусловленные особенностями строения земной поверхности и недр в окрестностях точки измерения.

При движении системы тело — опора (или подвес) относительно инерциальной системы отсчёта c ускорением вес перестаёт совпадать с силой тяжести:

В результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.

Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.