Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по физике 1 семестр.doc
Скачиваний:
41
Добавлен:
04.11.2018
Размер:
2.55 Mб
Скачать

3 Закон Ньютона: Тела взаимодействуют с силами равными по величине и противоположными по направлению. На основание третьего закона можно сравнивать лишь силы приложенные к разным телам.

Таким образом для конкретного применения третьего закона Ньтона необходимо определить какие конкретно тела взаимодейсвуют и скаккими конкретно силами каждое из взаимодействующих тел действует на другое взаимодействующее тело.

Силы

Все силы кот орые действуют в природе в том числе при описании механического движения можно поделить на виды обусловленные типом взаимодействия которые приняты в современной физике. Различают следующие типы: 1) Гравитационная (обусловленная всемирным тяготением) , сила тяжести 2) Электро магнитная (Обусловлена электрическим и магнитным полем) силы упругости и трения так как этот вид сил определяется межмолекулярным взаимодействием. 3) Сильное взаимодействие (ядерное взаимодействие обеспечивает связь частиц в атомном ядре) 4)Слабое взаимодействие (к данному виду взаимодействия относятся силы отвечающие за распад элементарных частиц)

Упругие силы

Под действием приложенных к телу сил всякое тело деформируется то есть изменяет свои размеры и форму если после прекращения действия внешних сил тело восстанавливает свои размеры и форму то деформация называется упругой. Деформация является упругой в том случае если сила приложенная к телу не превышает предела упругости определённого материалами тела и его формой.

При изучении основ теории упругости всякое тело можно уподобить пружине на которую действуют внешние силы. Из опыта известно что если на тело действуют внешние силы F1 и F2 то из опыта тзвестно что L пропорционально F где L – абсолютное удлиннение пружины (деформация тела) то можно записать что:

F=k*ΔL (1)

где: К – коэфициент жёсткости пружины.

При внешнем воздействии на данную пружину пружину силой F в нутри пружины возникает натяяжение и любая чать пружины действует на другую часть силой определённой с помощью (1).

Если разрезать пружину попалам то та же сила будет возникать в каждой из половинок, но при абсолютном удлинении пружины в два раза меньше.

Для описания деформации рпужины удобно ввести относительное удлиннение которое определяется:

где: L0 – длинна пружины деформируемого тела при отсутстви внешнего воздействия. (В не деформируемом состоянии.

Сила пружины которая возникает внутри тела подчиняется закону Гука.

где: L – перемещение некоторой материальной точки под действием внешних сил. Данное перемещение численно равно относительному удлиннению, знак минус говорит, что данное перемещение и силы упругости противоположно направлены.

Из опыта известно что относительное удлиннение:

где:  - коэффициент упругости податливости; S – площадь поперечного сечения деформируемого тела; F – внешняя сила.

В том случае если внешняя сила направлена по горизонтали сечения деформируемого тела, то величину F/S можно трактовать как нормальное напряжение тела.

-Нормальное напряжение

В том случае если F направлена по касательной к поверхности деформируемого тела то величину F/S называют тангенциальным напряжением.

Величина обратная коэфициенту упругости податливости называется модулем Юнга.

Следовательно относительное удлинение:

Из выражения (*) можно определить физический смысл модуля Юнга. Модуль Юнга равен такому нормальному напряжению пр и котором длинна деформируемого тела стержня (пружины) изменяется в двое (Относительно удлинения равного единице). Модуль Юнга является упругой характеристикой тела. Реально те напряжения которые равны модулю юнга не достижимы так, как при гораздо меньшем нормальным напряжении происходит разрушение деформиркемого тела.

Используя закон Гука можно получить взаимосвязь между коэффициентом упругости и модулем Юнга.

Закон Гука в котором фигурирует выражение для К справедливо только для упругой деформации. То есть после снятия внешнего воздействия тело восстанавливает свою форму. Все выше приведённые выводы были выведены для растяжения сжатия тоесть для такого вида деформации при котором тело меняет размер. Существует деформация сдвига. При деформации здвига тело меняет как размеры так и форму.