Силы в механике

Силы в механике

Четыре типа сил.

• Гравитационные силы.
• Электромагнитные силы.
• Ядерные силы.
• Слабые взаимодействия.

Гравитационные силы.

Эти силы действуют между всеми телами – все тела притягиваются друг к другу.

Но это притяжение существенно, только если хотя бы одно из взаимодействующих тел так же велика, как Земля или Луна.

В нормальных условиях эти силы ничтожно малы.

Электромагнитные силы.

Эти силы действуют между частицами, имеющими электрические заряды.

Сфера их действия достаточно обширна и разнообразна.

Эти силы являются главными в атомах, молекулах, твердых, жидких и газообразных телах, живых организмах.

Ядерные силы.

• Область действия ядерных сил очень ограничена, они заметны только внутри атомных ядер.

Слабые взаимодействия.

• Эти силы вызывают взаимные превращения элементарных частиц, определяют радиоактивный распад ядер, реакции термоядерного синтеза.

В механике рассматриваются только гравитационные и электромагнитные взаимодействия. Гравитационные взаимодействия.

• Сила тяжести
• Сила всемирного тяготения.

Электромагнитные силы.

• Сила упругости
• Сила трения

Сила тяжести.

Сила тяжести - сила, с которой Земля действует на некоторое тело.

F т =m*g

g=9.8 м/с 2 – ускорение свободного падения.

Сила тяжести , действующая на данное тело вблизи Земли может считаться постоянной лишь на определенной высоте у поверхности Земли.

Если тело перенести на другую высоту, меняется g и меняется сила тяжести.

F т

Закон всемирного тяготения.

• «Причина, вызывающая падения камня на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же».

Исаак Ньютон

Как был открыт закон всемирного тяготения?

• Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы, не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной.

Окинув единым мысленным взором «земное» и «небесное», Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения, которому подвластны все тела во Вселенной — от яблок до планет!

Закон всемирного тяготения.

«Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними,

где m 1 и m 2 – массы взаимодействующих тел, r – расстояние между телами, G – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел в природе и называемый постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной» .

Эксперимент Генри Кавендиша по определению гравитационной постоянной.

• Английский физик Генри Кавендиш определил, насколько велика сила притяжения между двумя объектами. В результате была достаточно точно определена гравитационная постоянная, что позволило Кавендишу впервые определить массу Земли.

G – гравитационная постоянная, она численно равна силе гравитационного притяжения двух тел массой по 1 кг, находящихся на расстоянии 1 м одно от другого.

G=6,67  10 -11 Н  м 2 /кг 2

Сила взаимного притяжения тел всегда направлена вдоль прямой, соединяющей эти тела.

Закон всемирного тяготения имеет определенные границы применимости; он применим для:

• материальных точек; тел, имеющих форму шара; шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара.
• материальных точек;
• тел, имеющих форму шара;
• шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара.

Спасибо за внимание.

Презентацию подготовила Пшеленская С.В.