Силы в природе

Силы  в природе 

Выполнил:

Ученик 10А класса

Луенко Данил

Содержание 

   Введение

   Виды  сил

      Сила  Тяжести

      Сила  тяготения

      Вес

      Сила  упругости

      Сила  трения

Что такое сила? 

Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нём деформаций.

 По своей природе, происхождению силы в механике делятся на три основных вида:

• сила тяжести
• сила упругости
• сила трения

 

Сила 

Размерность   LMT−2 

Единицы измерения

СИ

Ньютон 

СГС

Дина 

Примечания 

векторная величина 

Объединяет все  силы то, что они вызывают ускоренное движение массивных тел и возникновение  в этих телах деформаций.

Сила  тяжести  
 

Сила, с  которой Земля притягивает к  себе все тела, называется силой  тяжести. Обозначается -  F_тяж, приложена к центру тяжести, направлена по радиусу к центру Земли, определяется по формуле

F_тяж = mg. 

Сила  тяготения 

Сила  тяготения – это сила, стягивающая тела по закону всемирного тяготения. 

Закон всемирного тяготения 

Все тела притягиваются  друг к другу с  силой, прямо пропорциональной их массам и обратно  пропорциональной квадрату расстояния r между ними:  
 

где G = 6,67·10–11 м3/кг·с2 –гравитационная постоянная. 

m1 и m2 – массы взаимодействующих тел (кг)

r – расстояние между центрами взаимодействующих тел.

Гравитацио́нная постоя́нная      - фундаментальная физическая постоянная, константа гравитационного взаимодействия. 

Согласно Ньютоновскому закону всемирного тяготения, сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с гравитационными массами m₁ и m₂, находящимися на расстоянии R, равна: 
 

Коэффициент пропорциональности      в этом уравнении называется гравитационной постоянной. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии. 

В единицах СИ рекомендованное на 2006 год значение                                           м³·с⁻²·кг⁻¹, или Н·м²·кг⁻¹

В октябре 2010 в  журнале Phys. Rev. Let. появилась статья, предлагающая уточнённое значение 6,67234 ± 0,00014, что на три стандартных отклонения меньше величины G, рекомендованной в 2008 г. Комитетом данных для науки и техники (CODATA), но соответствует более раннему значению CODATA, представленному в 1986 г. Пересмотр величины G, произошедший в период с 1986 г. по 2008 г., был вызван исследованиями неупругости нитей подвесок в крутильных весах. 

G

СИ 

СИ (SI, фр. Le Système International d'Unités), (Система Интернациональная) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. 

Страны, которые  не приняли систему СИ в качестве основной или единственной системы единиц: Либерия, Мьянма, США.

СГС 

СГС (сантиметр-грамм-секунда) — система единиц измерения, которая широко использовалась до принятия международной системы единиц (СИ).

Вес тела 

Вес — сила воздействия тела на опору (или другой вид крепления в случае подвешенных тел), возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в СИ — ньютон, иногда используется единица СГС — дина. 

Вес в  инерциальной системе отсчёта  совпадает  с силой тяжести и пропорционален массе  и ускорению свободного падения  в данной точке: 

Широтное уменьшение веса. 

В современной науке  вес и масса  — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же не является силовым фактором; масса — мера инертности тела.

Вес тела 

P = mg – вес тела в состоянии покоя

P = m(g + a) – вес тела при движении с ускорением вверх 
 

P = m(g – a) –  вес тела при движении с ускорением вниз 

По третьему закону Ньютона с той же по модулю силой опора или подвес действует  на тело; эта сила называется реакцией опоры

III Закон Ньютона 

Этот  закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую  систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой      , а второе — на первое с

силой        . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.

Сила  упругости 

При деформации тела возникает сила, которая стремится  восстановить прежние размеры и  форму тела. Ее называют силой упругости.  
 

F_упр =k Δх

закон Гука: сила упругости прямо пропорциональна изменению длины тела.

Где: k - коэффициент жесткости тела, измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала.  

F_упр = Р

Сила  трения 

Силы, действующие  между поверхностями соприкасающихся  твердых тел, называются силами сухого трения. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям. 
 

Виды:

• Трение скольжения
• Трение качения
• Трение покоя

Трение  скольжения 

Сила  трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Если между телами отсутствует жидкая или газообразная прослойка (смазка), то такое трение называется сухим. В противном случае, трение называется «жидким». Характерной отличительной чертой сухого трения является наличие трения покоя. 

- коэффициент  трения скольжения 

-  сила нормальной реакции опоры

Трение  качения 

Трение  качения -  момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.

Трение  покоя 

Трение  покоя

 сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного движения.

Спасибо за внимание!