Билет 12.Сила тяжести и вес

Сила тяжести – сила притяжения тел к Земле. Сила тяжести сообщает телу ускорение, называемое ускорением свободного падения. Модуль ускорения свободного падения равен приближено 9,8 м/с². Ускорение свободного падения не зависит от массы. Ускорение свободного падения обратно пропорционально квадрату расстояния тела от центра Земли. Но у поверхности Земли ускорение свободного падения не везде одинаково. Оно зависит от географической широты: больше на полюсах Земли, также - от вращения Земли. Второй закон Ньютона справедлив инерциальной системе отсчета.

Сила тяжести действует на все тела. Согласно второму закону Ньютона сумма сила тяжести и силы реакции опоры равна нулю. При любом положении тела в пространстве точкой приложения силы тяжести, действующей на тело, является одна и та же точка. Эта точка и есть центр тяжести. Сила тяжести действует на все части, из которых состоит тело.

Вес тела – сила, с которой тело вследствие его притяжения Землей действует на опору или растягивает подвес. Если ускорение равно нулю, то вес тела равен силе тяжести. Но сила тяжести приложена к телу, а вес тела приложен к опоре или подвесу. Вес тела является частным видом силы упругости. Во-первых, вес определяется всей совокупностью действующих на тело сил, а не только силой тяжести. Во-вторых, вес тела зависит от ускорения, с которым движется опора.

Рассмотрим на примере лифта состояние невесомости. При свободном падении лифта a=g и P=(g-g)=0, следовательно, наступило состояние невесомости. Тела не давят на опоры, и на них не действуют силы реакции опор. В этом случае и тело, и опора не деформированы. Создается впечатление исчезновения притяжения к Земле. Но на самом деле Земля притягивает и тело, и опору, сообщая им одинаковое ускорение свободного падения. Поэтому тело не давит на опору. Любое тело находится в невесомости, если на него не действуют силы тяготения. В таких условия находятся тела на космическом корабле. Вес тела в лифте, движущемся с ускорение, направленным вертикально вверх, больше веса покоящегося тела, вызванное ускоренным движением опоры – это перегрузка.

Билет 13. Использование законов динамики для объяснения движения небесных тел и развития космических исследований.

Билет 14. Сила упругости – силы электромагнитной природы.

Сида упругости – сила, действующая со стороны деформированного тела на соприкасающиеся с ним тела и направленная в сторону, противоположную перемещению частей тела при его деформации. Все тела состоят из молекул и атомов, которые состоят из электронов и атомных ядер(положительно и отрицательно заряженные частицы в атоме). Поэтому между молекулами тел одновременно действуют силы электрического притяжения и отталкивания. Модули этих сил зависят от расстояния между молекулами. На расстоянии, примерно равном диаметру молекулы, силы притяжения между молекулами компенсируются силами отталкивания между ними, и равнодействующая сил притяжения и отталкивания между молекулами равна нулю. При растяжении тела расстояние между молекулами несколько увеличивается, и силы притяжения между ними начинают превосходить по модулю силы отталкивания – между молами начинают действовать силы притяжения препятствующие растяжению тела. При сжатии тела расстояние между молекулами уменьшается, вследствие чего между начинают преобладать силы отталкивания, препятствующие сжатию тела. При сжатии или растяжении тела в нем возникают электромагнитные по своей природе силы, препятствующие изменению размеров тела. Это и есть силы упругости.

Тела , которые полностью восстанавливают свою форму или объем после прекращения действия сил, вызывающих деформации, называются упругими телами. НО есть и пластичные тала, которые после прекращения действия внешних сил, не восстанавливают своей формы. Силы упругости возникают всегда при попытке изменить объем или форму твердого тела, при изменении объема жидкости, а также при сжатии газа. В отличие от жидкости газ всегда сжат. Поэтому,, газ содержащийся в каком-нибудь замкнутом сосуде, всегла обладает упругостью. Есть еще одно важное свойство сил упругости. Они направлены перпендикулярно поверхности соприкосновения взаимодействующих тел.