- •Механика
- •1. Содержание и структура курса общей физики. Предмет механики.
- •Кинематика
- •2. Системы отсчета. Кинематические характеристики. Виды механического движения.
- •3. Прямолинейное равнопеременное движение.
- •4. Движение тела брошенного под углом к горизонту
- •Динамика.
- •1.Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея
- •Относительное движение.
- •2. Работа силы. Мощность. Энергия.
- •6. Законы сохранения импульса и полной механической энергии.
- •2.Сила тяжести. Вес и невесомость.
- •3.Упругие силы.
- •4.Силы трения.
- •Движение тела по наклонной плоскости Динамика твердого тела
- •1. Момент инерции
- •2. Момент силы
- •IV.Законы динамики вращательного движения.
- •Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела.
- •Элементы механики жидкости и газа
2.Сила тяжести. Вес и невесомость.
Важную роль в природе играет гравитационное взаимодействие, которое присуще всем телам и определяется только массами тел.
Гравитационное взаимодействие заключается в том, что все материальные тела притягиваются друг к другу.
Пространство, в котором действуют гравитационные силы, называется гравитационным полемилиполем тяготения.
Закон всемирного тяготения - два тела (рассматриваемые как материальные точки) притягиваются друг к другу по прямой, их соединяющей, с силами прямо пропорциональными произведению их масс и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними.
– гравитационная постоянная.
–называется напряженность поля тяготения– численно равна силе, действующей на тело массойmравной единицей, помещенной в данную точку поля.
Силой тяжести называют векторную разность между силой притяжения тела к Земле и центростремительной силой, вызванной его обращением вокруг земной оси.
Сила тяжести может проявляться статистически и динамически: динамически - сообщает телу ускорение, статистически - посредством веса тела.
Ускорение свободного падения
Вес тела это сила, с которой тело (вследствие его притяжения к Земле) действует на опору или подвес.
Коэффициент перегрузки
Первая космическая скорость
Вторая космическая скорость
Потенциальная энергия
3.Упругие силы.
Деформация– процесс силового воздействия, в результате которого изменяется форма тел под действием приложенных к ним внешних сил.
Давления, возникающие в твердом теле при его деформировании, называются упругими напряжениями.
Силы упругости - это силы, возникающие при деформации тела и направленные в сторону восстановления его прежней формы и размера под прямым углом к деформируемой поверхности.
Упругие силы по своей природе электромагнитные, возникают из-за изменения межмолекулярного расстояния.
При упругих деформациях тело полностью восстанавливает свою прежнюю форму, при не упругих - не восстанавливает или частично восстанавливает прежнюю форму.
Однородная деформация - Деформация, при которой все точки тела, лежащие на одной вертикали, не смещаются с нее, а расстояния между слоями остаются во всех точках одинаковыми (растяжение, сжатие). Неоднородная - (изгиб, кручение)
а) растяжение (сжатие)
Силы . Действие этих сил равномерно распределено по всему сечению. Длина стержня ℓ получит положительное (при растяжении), либо отрицательное (при сжатии) приращение ℓ, т.е. в общем случае длина определяется формулой: L= ℓ ±ℓ |
Величина, численно равная отношению приращения размера тела, к начальному размеру, называется относительной деформацией.
Относительная деформация сжатия (-) и растяжения (+) , (1)
где ε– величина безразмерная.
Закон Гука - сила упругости пропорциональна абсолютной деформации и направлена противоположно деформирующей тело силе.
F = - kx E - модуль Юнга.
Рассмотрим связь между деформацией и напряжением на графике, называемой диаграммой напряжений. (В качестве примера берётся металлический образец – стержень)
При увеличении σ (сила действующая увеличивается от F = 0) относительная деформация ε увеличивается. Разбиваем кривую на участки. (0-1) – линейная зависимость. Справедлив закон Гука. точка 1 называется пределом пропорциональности. (1-2) – упругие свойства сохраняются. точка 2 называется предел упругости. |
(2-3) – область пластических деформаций (остаточные деформации).
точка 3 называется предел текучести.
(3-3) – горизонтальная область – материал “течет”.
Уменьшение сечения приводит к увеличению σ (3-4)
точка 4 называется пределом прочности.
(4-5) – разрушение тела.
Если область пластичности:
а) большая – вязкие тела (глина) б) маленькая – хрупкие тела (стекло)
Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии упруго деформированного тела взятому с противоположным знаком