Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
voprosy_fizika_Vosstanovlen.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
886.81 Кб
Скачать

7. Сухое и вязкое трение. Формула Ньютона. Виды сухого трения: покоя, скольжения, качения.

Внешнее трение — механическое сопротивление, возникающее в плоскости касаний двух соприкасающихся, прижатых друг к другу тел при их относительном перемещении. Сила сопротивления, направленная противоположно относительному перемещению тела, называется силой трения, действующей на это тело. На величину внешнего трения влияют: нагрузка, скорость перемещения тел, шероховатость их поверхностей, температура, наличие смазки. Наибольшее значение сила трения имеет в момент «трогания» тела с места. Различают трение покоя, трение скольжения, трение качения и вязкое трение. Сила трения качения обычно значительно меньше силы трения скольжения, а скольжения меньше силы трения покоя.

Сила трения покоя — сила, возникающая между телами при отсутствии относительного движения тел.

Сила трения скольжения — сила, возникающая при движении тел друг по другу.

Сила трения качения — сила, возникающая при вращательном движении одного тела по другому.

Вязкая сила трения — сила, возникающая в газах и жидкостях (сила сопротивления).

Импульс (от лат. impulsus — удар, толчок) — мера механического движения. В механики различают два импульса: импульс силы и импульс массы.

Закон сохранения импульса — закон механики, в соответствии с которым: векторная сумма импульсов тел в замкнутой системе остается постоянной при любых взаимодействиях этих тел между собой и может только перераспределяться между частями системы.

Второй закон Ньютона в импульсной форме: из второго закона Ньютона:   получаем 

8. Закон Всемирного тяготения. Напряженность, работа, потенциал гравитационного поля.

В рамках классической механики гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения. Этот закон был открыт Ньютоном в 1666 г.. Он гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы   и  , разделёнными расстоянием  , пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними — то есть:

Здесь   — гравитационная постоянная, равная   м³/(кг с²).

Напряженность гравитационного поля – векторная характеристика поля: . – сила, действующая на тело массы 1 кг. Силы тяготения имеют потенциальный характер, что позволяет ввести скалярную характеристику гравитационного поля – потенциал , связанный с соотношением: . Для грав поля, создаваемого мат точкой с массой М, находящейся в начале координат, напряженность равна: , – радиус-вектор точки поля, в кот определяется . Работа сил гравитационного поля, например Земли, не зависит от формы пути, а от начального и конечного положения тела. При перемещении тела с расстояния : . Потенциал гравитационного поля зависит от массы тела, создающего грав поле, и расстоянием от центра данного тела до нек точки поля: . Потенциальная эн тела вблизи пов Земли: , где постоянная С на пов Земли принимается равной 0. Тогда вблизи пов Земли определяется как: .

9. Космические скорости.

Космическая скорость (первая v1, вторая v2, третья v3 и четвёртая v4) — это минимальная скорость, при которой какое-либо тело в свободном движении с поверхности небесного тела сможет:

  • v1 (круговая скорость) — стать спутником небесного тела (то есть вращаться по круговой орбите вокруг НТ на нулевой или пренебрежимо малой высоте относительно поверхности);

  • v2 (параболическая скорость, скорость убегания) — преодолеть гравитационное притяжение небесного тела и уйти на бесконечность;

  • v3 — покинуть звёздную систему, преодолев притяжение звезды;

  • v4 — покинуть галактику.

  • Космические скорости.

  • Первая космическая скорость — скорость, которую необходимо придать баллистическому снаряду, пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты, чтобы поместить его на круговую орбиту с радиусом равном радиусу планеты. Иными словами, первая космическая скорость — это скорость, с которой надо бросить камень в горизонтальном направлении, чтобы он больше не упал на Землю. Для вычисления первой космической скорости необходимо рассмотреть равенство центробежной силы и силы тяготения действующих на снаряд на круговой орбите.

  • где m — масса снаряда, M — масса планеты, G — гравитационная постоянная (6,67259·10−11 м³·кг−1·с−2), — первая космическая скорость, R — радиус планеты. Подставляя численные значения (для Земли, M = 5,97·1024 кг, R = 6 378 000 м), найдем

  • 7,9 км/с

  • Первую космическую скорость можно определить через ускорение свободного падения — так как g = GM/R², то

  • .

  • Первой космической скорости недоста точно для того, чтобы тело могло выйти из сферы земного притяжения. Необходимая для этого скорость называется второй кос мической. Второй космической (или пара болической) скоростью v2 называют ту наименьшую скорость, которую надо со общить телу, чтобы оно могло преодолеть притяжение Земли и превратиться в спут ник Солнца, т. е. чтобы его орбита в поле тяготения Земли стала параболической. Для того чтобы тело (при отсутствии со противления среды) могло преодолеть земное притяжение и уйти в космическое пространство, необходимо, чтобы его кине тическая энергия была равна работе, совершаемой против сил тяготения:

  • Между первой и второй космическими скоростями существует простое соотношение:

  • Для того чтобы покинуть пределы солнечной системы, тело должно преодолеть, кроме сил притяжения к земле, также и силы притяжения к Солнцу. Необходимая для этого скорость запуска тела с поверхности Земли называется третьей космической скоростью V3. Скорость V3 зависит от направления запуска. При запуске в направлении орбитального движения Земли эта скорость минимальна и составляет около 17 км/с. При запуске в направлении, противоположном направлению движения Земли, V3 равняется примерно 73 км/с.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]