Основные понятия кинематики

Кинематика движение тела

Законы сохранения в механике Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения энергии в механических процессах. Применение законов сохранения при решении задач механики.

Сила тяжести, вес тела

Опыт показывает, что вблизи поверхности Земли все лишенные опоры тела, приобретают одинаковые, направленные вниз ускорения g=9.8 м/с2. В соответствии со вторым законом Ньютона, это означает, что вблизи поверхности Земли каждое тело испытывает действие силы тяжести, пропорциональной инертной массе этого тела (5.1).

В случае тела, покоящегося на опоре или подвесе, сумма приложенных к этому телу сил обязана равняться нулю. Это означает, что помимо силы тяжести на тело со стороны опоры должна действовать еще одна сила, компенсирующая притяжение к Земле. Указанная сила носит название реакции опоры. По своему происхождению сила реакции опоры обусловлена электромагнитными взаимодействиями: воздействие притягиваемого Землей тела приводит к деформации опоры, в результате которой изменяются расстояния между составляющими ее атомами и молекулами, что в свою очередь приводит к возникновению электрических сил. Согласно третьему закону Ньютона, тело действует на опору с такой же по величине силой, как и сила воздействия опоры на тело (сила реакции опоры). Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес, называется весом тела. Т.о. в простейшем случае тела, покоящегося на неподвижной опоре и не испытывающего действия никаких других сил, кроме силы тяжести и реакции опоры, вес тела оказывается равным произведению его массы на ускорение свободного падения (5.2).

В реальной ситуации вес тела может отличаться от mg из-за действия других сил (например, силы Архимеда) или ускоренного движения опоры вместе с расположенным на ней телом (например, из-за вращения Земли).

Иногда в понятие силы тяжести авторами учебников включается не только сила, возникающая в результате гравитационных взаимодействий между телом и планетой, но и дополнительные эффекты, связанные, например, с вращением Земли. В этом случае оказывается, что сила тяжести на экватора меньше, чем на полюсе. Как уже отмечалось, определения в физики не должны служить оводом для серьезных дискуссий, поскольку представляют собой не более, чем предмет общепринятого соглашения. Тем ни менее, включение в определение силы тяжести эффектов, обусловленных неинерциальностью вращающейся системы отсчета, связанной с планетой, не кажется целесообразным, поскольку противоречит ранее принятому определению силы, как меры взаимодействия тел.

[Image]

(5.1)

Сила тяжести вблизи поверхности Земли

[Image]

[Image]

[Image]

(5.2)

Вес тела в простейшем случае.

Абсолютно твердое тело. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Момент импульса. Механика деформируемых тел. Виды деформаций твердых тел. Диаграмма растяжений. Пластичность и хрупкость. Применение законов динамики при решении задач механики.
Сила упругости