1611143568-6c414b7a65a7cc66444fbd70877c8701 (825027), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Так, столкнуть с места заглох)пий автомобиль гораздо труднее, чс'м. Иаприъп)р. катить перед собою 1)етскую кс)ляску. Чтобы охарактеризовап. инертность того или иного тела. вводят шн)ятие массы. Л)асса есп мера инертности тела. Лристот(ль рассматривал силу кяк причину движения. Он считал, что для поддержания движения необходима сила, вместе с прекращением;1с'йствия с:илы прекращается и движс нис), С открытием закона ищ рции представлс ния о силе как причине движения оказались неверными.
поскольку для поддержания равномерного двнження тела никаких сил не требуется. Силу стали ра(:(:мятрнвать как )й)ичин) изменения движ()ния тг;щ. Поскольк~ измРнениР движения г(ля Всшдя ВызыВВ("1ся д1)1.1и11и г(:18- ми, ИОжно дать слРдующР() кячРствс)нн()Р О!ц)РдР)н'ние силы. СОлй Рсть мРря инт('нсивнОсти Вз(1имодейстВия тРД. Пусть на гладкой горизонтальной плоскости ле'кят два тела.
Поочередно под( йствусм на каждое из них растянутой на одну и ту же длину 1 горизонтальной пружиной (рис. 37). Можно пола))ггть что РастЯнУтаЯ на од- Е ну н ту же длину пружина одинаково воздействует на каждое тело, или, говоря иначе, дей- ) ствует на ря:)ные тела с одинаковой силой. П дальнейших рассуждениях мы будем исхо- Рас. 37 дить из того. что обладаем способом подействовать ня различньп. тела одинаковой силой.
При этом измерять саму силу не требуется. Количественное определение массы. Подействуем на два раз:ш )ных тела равными силами и измерим ускорения а) н с(а. которь)е щ)иоб1ютут эти те:)я,. Ко))яч()ств()нное о)й)едезени() ми(хьс состоит в с.:и.(ующем. Г)7717(о(ив)(с)е мисс двух осел рс(в)(о обрит)сому отнои(енс))о ускорений, сооби)аелсосх ил( равными силами; т) оа 7л2 а) Чтобы опред('лить массу т, какого-либо конкрс'тного тела, необходимо иметь тело эталонной массы т„. Действуя одинаКОВОй) СИЛОЙ Па Т(ЕЛО и('ИЗВЕСТНОИ МаССЫ )на И ЭТНЛОННОй МИССЫ )н„и измеряя соответствукнпне ускорения и, и и„.
можно вы- Динамика мап)е>уиальнай пю'(ки ~Г.1. П ПишнтЬ тк ПО фОРМ5ПП >пк = )пзт Е,твннцсй массы в системе СИ яв.нптся килагр«лил( (к!). По определению массой один килограмм обладает эталонная гиря. изготовленная нз платино-иридиевого сплава по специа.,п ной технологии (эта.тон хпн сы хранится в Междунаро>()пп( бюро мер ВесОВ В Г. Совр. Франция), В НОВ(хс(н()аной жизни В качестВ(' те(1 изв(стной массы, с помощью которых определяют массы других тел.
использук>т гири и разновесы, которьп с той или иной степенью точности воспрои >водят эта.то!шую массу. Свойства массы. Опытным путет( установлены (лсдук>- щие свойства массы. Ма(юа составного тела равна сумме масс его частей. Ина'н' говоря..пасса --.
В(>личина «дд(ип;пан«я. Мжх:а т(.ла ые изтпняется при его дВпжен)1и, не заВисит От величины скорости тела. Масса .- вели (ина поегпаянная. Зтиы свойством масса обла.(а( т только в рамках клас('ической а(еханики при движении тел со скоростями. много меньшими скорости света В вакууме ( 3. 10г м, с). Существуют примеры движения с относительно небольшими скоростями, В которых масса г(ла изм(ня(тся (дВнжсни(' космической ракеты. самолета и тд.). Изменение массы движущегося тела в ш>добных случаях происходит за счег изменения количества вещества (например, сгорание топлива). Закономерности движения тел с переменной массой будут рассмотрены ниже (см.
) 19) Количественное определение силы. Пусть тсж> массы п( в результат( воздействия со стороны других тел приобрело УскоРение а. По опРеДелению действУюЩаЯ н«)пела (ан«>пеРиильнун) точку) сил«Р равна нроизведешпо массы тела на его ускорение: У=та. Сила Р вектор. совпадаюшим по направлению с ускорением тела а.
Второй закон Ньютона. !>тора!1 закан Нъ>атон«: произ«еде(сие м«ось! п(ел«(м«терн«линой (пачки) на ега уекоу)ение равна дейсп(вую(лей н«тело силе. В такой формулировке закон липп воспроизводит опредслени(' силы и явля('тся малосодержательным. Факти 1('.скОе содерл(ание ВтОрого;)акОна Н( !Отон(1, сОстОит В том, что прон:(ведение массы тела на его ускорение, которое на- 'г !4) В>порой и >орп>юй ооконн Неюо>оно зывается силой Р.
Зависит только от положеш!я тела относит(".и но дру1их '1('л и, ВозмОжно> От скор(х;ги тела. На мат(!матическом я«,)к(' зто Очна(а()т. Что сила Р является ф) пкци(!й только кООрдипа1 аз !/, тРла, и. Возможно, НРрвых произволе(ых (!т (!у (!г —, †.: координат по времени (Ночи)опент скорости тела): (и ' (ЭЕ (ЭЕ Р = Р ((г,, у, г, — ', '— ", — '1 . (14.1) и). Координаты дру! Нх теа вход)п в функцию Р в качестве параметров. Законом силы называется конкретный вид функции Р. »Стае!ОВ;и'епп) закОна си.,1ы В ка)кдом конк1к'тном с,!у !ВР ВзаимОЛей1- стВР1я те)! яВляРтся ОднОЙ и:! Осе10Вных задач (1)е):!НчРскоей х!Рхе!Инки. Неп!рит!Ор. из опыта нзв(стно, что при н( (' шшком больших скоростях сила сопротивления движению тела в вязкой среде равна Р = — У)г, где й — коэффициент пропорциональности.
)г скорость тела. Таким ооразом., установлен закон силы вязкого трения. Еднницей силы в системе СИ яв:шется ньютон 111). Сила, равная одному ньютону, сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м,'ся. 1 Н: 1 кг м,'с . Принцип суперпозиции сил. Пусть материальная точка взаимодействует с несколькими течами 1телох! Э, телом й и т.д.). Опыт пока:)ывает, что действующую на материальную точку силу Р можно )й>('дставнть как векторную сумму н('скольких сил: Р=Р1+Р2+ ° ° +Р)+ где Р, .
сила. с которой действует па материи.чьную то п(у тело с номером ! в отсутствие других тел. Итак, силы подчиняк>тся пршщипу супер!!Ош!цаи: действуюи4ал на материа.оьную точку сила раве(а векторной с!Элсме сил. с которыми касосдое ив окруокаюи4иа; тел действует на нее в отсутствие дружи; тгл,. Третий закон Ньютона. Иа о(нованпи (и!ытных фактов (был сформучирован тре>е!Н>1 закон Н!Но!нона: си,.оъ(. с ко(поры- ми, две могтериильнъ(е точки дсйству- '12 ~21 ют друг на друго, равны пв модулю и, нвпутвлены в 111>огпи- Рис. 38 вополоеюные тпоронь! вдоль прил(ой, саед!(няннйей в!пи !Но'(ки (рис.
38): Ргг = — Рю. 61! Динамика .ма)париальнай п)а'(ки ~Г.«. П Си,чы взаимодействия появляются парами. Они приложены к разным материальным точкам. Третий закон Ньютона распространяется и на системы из произвольного числа материальных точек. В этом случае закон применим к силам попарного Взаимодействия ъ!ежду материальными то п(ами системы. 'й' 15. Классификация сил в природе.
Законы сил Все силы, встречакппиеся в природе и г!Эвестные пауке в настоян!(«е Вр(«х1Я. В кОНРчно;! с птР сВОдятся к птьц)Р!1 типам фундаментальных взаимодействий гравитационным. эл( ктромагпитным, ядерным и слабы)!. Ядерные и слабые взаимодействия характерны для процессов с участием атомных ядер и элем()н!"!1)ных част!щ и проявлякх!(я на ма;«ых расс«пиниях ( 10 !а см).
Эх!Рктро)!агн«!тньн и гравитационные силы убывают с увеличением расстояния между взаимодействующими т(лами медленно 1Н«п!р«!Т«ер. сила гравитационного притяжения обратно цропорциоиалыаа квадрату расстояния между т('- лами), НОТОму элРктрОыагнитньп и граВЯ1ационныР силы называют далннодейстеунццпмп. Сила гравитационного притяжения. Согласно (нкрытому Ньютоном закону осел(ирного тяготения два тела (х!атериальные точки) притягивак)гся с сн)п)й, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату ра(«стояния г!2 между ними; 11о.1) )а Здесь у гравитационная пос!поянная„у = 6,672 х х 10" '' х!з,'(кг сг). В литеРатУРе силУ гхр называют силой гРаеппюнионного пРИ!!«лз(еенила гу)ааигвлЦио«той силой, силой тл; хотения.
Гравитационную силу я'21, действующую на тело массой !И2 со стороны тела массой т!. Я«ажно )вписать в векторной форме: ак к«2 к21 (и(тиа Г㫠— — — У Е„, .2 1) й« 2 !де ек — единичный векРис. 39 тор, направленный от тела 1к телу 2 (рис. 39). В ())Орх!у)!1 (15.1) входит так называемая гу)аиа!Вациинная л(асса тел, которая характеризует тела как источники тяготения. Из опыта известно, что гравитационная масса равна инерт; ной массе. определение которой дано вып«е 1сх!. 9 14).
Класиифииииии иил и 7(т)ирода. Заио)(и сил Кулоновскаи сила. Согласно аат(о)171 Кулон(1 (итш взаимодействия между двуътя заряженными телами 1ътат(риальными точками) равна: 1 и)д 4кеь г) 115.2) ТДе (17,92 110ДУли '%Ц)ЯДОВ, 7' Расстонни(' м(')КДУ телтъъти, св . электрическая ттостоянная, са = 0,885 10" ' (Р,тм. 1иис. 40 Ътттругие силы. В основе всех механических явлений лежат фундаментальные гравитационные и электромагнитные в:таимодействия. Однако нри изучении многих яв.птний, которы( нроисходят с макросконичсскими телами. удобно рассматривать силы, которые не являются фундаментальными.
но ъюгут быть получены и:1 фундаментальных стлл. Важную роль играют упругие ( илы. Всякое реально() тело ттод действи(тм тй)илож()нных к н(му внешних си,л деформируется, то есть изменяет свои размеры и форму. В(ши но()ле прекращения действия внешних сил тело приниъта(т первоначальные размеры и форму. деформация называется упругой. Упругие силы возникают в теле в процессе его упругой де())орътации. Вакреттим ненодвнжно Один канси стаитьной сттиртьн,нот( 10)уи(ины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
