6 Гравітаційна взаємодія поблизу поверхні Землі.

Між фізичними тілами діє сила взаємного притягання. Такі явища, як падіння тіл на Землю, рух Місяця навколо Землі, планет навколо Сонця і інші, відбуваються під дією сил всесвітнього притягання, які називають гравітаційними.

Аналізуючи закони Кеплера і закони вільного падіння тіл на Землі, Ньютон дійшов до висновку, що сили притягання мають існувати не лише на Землі, а й у космосі.

Закон, який характеризує сили притягання, уперше сформулював Ньютон в 1687 року під час вивчення руху Місяця навколо Землі. Це закон всесвітнього тяжіння: будь-які дві матеріальні точки притягуються одна до одної із силою, прямо пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

Силу, з якою тіло притягується до Землі під дією поля тяжіння Землі, називають силою тяжіння.

7. Електрична взаємодія. Закон Кулона. Електрика — розділ фізики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.

Закон Кулона формулюється так: два нерухомі точкові заряджені тіла взаємодіють із силою, прямо пропорційною добутку цих зарядів і обернено пропорційною квадрату відстані між ними. Сили взаємодії заряджених тіл чисельно рівні між собою і напрямлені вздовж прямої, що з'єднує ці тіла.

=ε

Заряджені тіла можуть взаємодіяти на відстані, без дотику. Така взаємодія відбувається за допомогою матеріального посередника, що одержав назву електричного поля. Однойменне заряджені тіла відштовхуються, а різнойменне заряджені — притягаються одне до одного. Математичний опис електричної взаємодії тіл розглядається у 1 0 класі. Електричне поле — це особливий вид матерії, який існує навколо заряджених тіл і є посередником у їх взаємодії.

8. Джерело електричної взаємодії.. Потенціал і напруженість поля точкового заряду.

Потенціальна енергія в електростатичному полі пропорційна заряду, тому відношення Ж_р до ^ не залежить від вміщеного в поле заряду. Це дозволяє ввести нову кількісну характеристику поля - потенціал - відношення потенціальної енергії до заряду:

[j]-B-Дж/Кл.

Потенціал - скалярна фізична величина, що є енергетичною характеристикою електричного поля і визначає потенціальну енергію заряду д в довільній точці електричного поля.

Потенціал однорідного поля

Потенціал поля точкового заряду

Напруга V = 1 В, якщо під час переміщення заряду в 1 Кл із однієї точки в іншу поле виконує роботу в 1 Дж.

Знаючи потенціал в кожній точці поля, можна знайти напруженість поля. Між напруженістю електростатичного поля Е і напругою існує зв'язок. Оскільки A = qEDd і A = qU, то у разі рівності лівих частин рівними будуть і праві частини цих формул. Отже, звідси

E=

Ця формула показує;

1. чим менше змінюється потенціал на відстані Ос/, тим меншою є напруженість електричного поля;

2. якщо потенціал не змінюється, то напруженість дорівнює нулю;

3. напруженість електричного поля напрямлена в бік зменшення потенціалу. Виходячи з формули (4.1.1 1), одиницею напруженості буде:

9. Принцип суперпозиції для гравітаційного та кулонівського поля.

Принцип суперпозиції — один із самих загальних законів в багатьох розділах фізики. В самій простій формуліровці принцип суперпозиції говориться: результат взаємодії на частину декількох зовнішніх сил є векторна сума взаємодії цих сил.

10. Фізичні властивості твердих тіл та рідин.

Тверде тіло — агрегатний стан речовини, що характеризується стабільністю форми на відміну від інших агрегатних станів рідини та газу.

Під фізичними властивостями твердих тіл розуміється їх специфічна поведінка при впливі певних сил і полів. Існує три основних способи впливу на тверді тіла, відповідні трьом основним видам енергії: механічний, термічний і електромагнітний. Відповідно виділяють три основних групи фізичних властивостей.

Механічні властивості зв'язують механічні напруження і деформації тіла, які відповідно до результатів широких досліджень механічних і реологічних властивостей твердих тіл, виконаних школою академіка П.О. Ребіндера, можна поділити на пружні, міцні сні, реологічні і технологічні. Крім того, при впливі на тверді тіла рідин або газів виявляються їх гідравлічні і газодинамічні властивості.

До термічних відносять властивості, які виявляються під впливом теплових полів. До електромагнітних властивостей умовно можна віднести радіаційні, що проявляються при впливі на тверде тіло потоків мікрочастинок або електромагнітних хвиль значної жорсткості (рентгенівських, гамма-промені).

Рідина — один з основних агрегатних станів речовини поряд із газом та твердим тілом. Від газу рідина відрізняється тим, що зберігає свій об'єм, а від твердого тіла тим, що не зберігає форму.

Зазвичай рідини розширюються при нагріванні та звужуються при охолоджуванні. Вода між 0 та 4 °С становить один з небагатьох винятків.

Рідина при температурі кипіння перетворюється на пу, а при температурі замерзання — на тверду речовину. Але навіть при температурі, нижчій за температуру кипіння, рідина випаровується. Цей процес триває доти, доки не буде досягнуто рівноваги парціального тиску пари рідини та тиску на поверхні рідини. Саме через це жодна рідина не може існувати тривалий час у вакуумі.

Всі рідини можна розділити на чисті рідини, що складаються з молекул однієї речовими, й суміші, які складаються з молекул різного сорту. Різні рідкі компоненти суміші можна розділити за допомогою фракційоної дистиляції. Не всі рідини утворюють однорідну суміш, якщо помістити їх в одну посудину. Часто рідини не змішуються, утворюючи поверхню між собою, В полі тяжіння одна рідина може плавати на поверхні іншої.