Виды траектории в физике

Для того, чтобы узнать, движется он или нет, проследим, как меняется его положение относительно других тел. Например, полотна дороги, домов, деревьев. Если положение автомобиля меняется относительно этих тел, говорится, что он движется относительно этих тел. Подобным образом, мы определяем, движется или нет. Чтобы судить о движении тела, надо узнать, меняется ли положение этого тела, среди окружающих тел. Если же положение движущегося автомобиля не меняется относительно, например, движущегося поезда, то относительно друг друга они не движутся, а находятся в состоянии покоя. Изменение с течением времени положения тела относительно других тел называется механическим движением. Сидя в поезде, мы движемся относительно полотна железной дороги, но относительно вагона находимся в покое. Поэтому, говоря о движении тела, обязательно указывают, относительно каких тел происходит это виды траектории в физике. Наиболее часто мы будем рассматривать движение тел относительно Земли. При этом, надо помнить, что и сама Земля вращается как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца. Солнце, в свою очередь, движется относительно многочисленных звезд. Движение относительно Земли человека, автомобиля, самолета, колебания маятника, течения воды, ветра - все это примеры механического движения. Перемещения отдельной молекулы, даже отдельного атома, также является механическим движением. Изменяя свое положение в пространстве, переходя из одного места в другое, тело движется по некоторой линии, которую называют траекторией движения тела. Траектория может быть видимой, как, например, светящийся след метеора в ночном небе. Траектория движения молекулы газа - ломаная линия. Длина этой траектории - сумма длин всех отрезков. Траектория движения лыжника, прыгающего с виды траектории в физике, - кривая линия. Ее длина измеряется от точки отрыва О до точки приземления А, но не по прямой, а следуя всем изгибам. Длина траектории, по которой движется тело в течение некоторого промежутка времени, называется путем. Так, длина траектории ОА - это путь, пройденный лыжником за время спуска с горы. Траектория движения лыжника, прыгающего с трамплина - кривая линия. Путь принято обозначать буквой s. Путь - физическая величина, которую можно измерить. Часто это сделать непросто, например, в случае движения молекулы. В Международной системе СИ основной единицей пути является - метр м. Так же используются и другие единицы длины: миллиметр ммсантиметр смдециметр дм и километр км - производные от метра. Например, если автомобиль за каждую четверть часа 15 мин проходит 15 км, за каждые полчаса 30 мин - 30 км, а за каждый час - 60 км, считается, виды траектории в физике он движется равномерно. Если тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути, его движение считается равномерным. Равномерное движение встречается очень редко. Почти равномерно движется Земля вокруг Солнца, за год Земля делает один оборот вокруг Солнца. Практически никогда водителю автомобиля не удается поддерживать равномерность движение - по разным причинам приходится то ускорять то замедлять езду. Движение стрелок часов минутной и часовой только кажется равномерным, в чем легко убедиться, наблюдая за движением секундной стрелки. Она то движется, то останавливается. Точно виды траектории в физике же движутся и две остальные стрелки, только медленно, и поэтому их рывков не видно. Молекулы газов, ударяясь друг об друга, на какое-то время останавливаются, затем снова разгоняются. При следующих столкновениях, уже с другими молекулами, они снова замедляют свое движение в пространстве. Все это примеры неравномерного движения. Так движется поезд, отходя от станции, проходя за одинаковые промежутки времени все бóльшие и бóльшие пути. Лыжник или конькобежец проходят на соревнованиях равные пути за различное время. Так движутся взлетающий самолет, открываемая дверь, падающая снежинка. Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, то его движение называют неравномерным. Неравномерное движение можно наблюдать на опыте. На рисунке изображена тележка с капельницей, из которой через одинаковые промежутки времени падают капли. При движении тележки под действием к ней груза мы видим, что расстояния между следами от капель неодинаковы. А это и означает, что за одинаковые промежутки времени тележка проходит разные пути. Например, по шоссе шагает турист, мчится автомобиль, в воздухе летит самолет. Допустим, что все они движутся равномерно, тем не менее движение этих тел будет отличаться. Автомобиль движется быстрее пешехода, а самолет быстрее автомобиля. В физике величиной, характеризующей быстроту движения, называется скорость. Предположим, что турист за 1 час проходит 5 км, автомобиль 90 км, а скорость самолета виды траектории в физике км в час. Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь прошло тело в единицу времени. Таким образом, используя понятие скорости, мы можем теперь сказать, что турист, автомобиль и самолет движутся с различными скоростями. При равномерном движении скорость тела остается постоянной. Скорость обозначают буквой v, путь - s, виды траектории в физике - t. Скорость тела при равномерном движении - это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден. Это значит, что за единицу скорости принимается скорость такого равномерного движения, при котором за одну секунду тело проходит путь, равный 1 метру. Поезд, двигаясь равномерно, за 2 ч проходит путь, равный 108 км. Вычислите скорость движения поезда. Теперь, выразим скорость поезда в единицах СИ, т. Таким образом, числовое значение скорости зависит от выбранной единицы. Скорость, кроме числового значения, имеет направление. Например, если требуется указать, где будет находиться через 2 ч самолет, вылетевший из Владивостока, то необходимо указать, не только значение его скорости, но и его пункт назначения, т. Величины, которые, кроме числового значения модуляимеют еще и направление, называются векторными. Скорость - это виды траектории в физике физическая величина. Все векторные величины обозначают соответствующими буквами со стрелочкой. Например, скорость обозначается символом v со стрелочкой, а модуль скорости той же буквой, но без стрелочки v. Некоторые физические величины не имеют направления. Они характеризуются только числовым значением. Это время, объем, длина и др. Если при движении тела его скорость виды траектории в физике от одного участка пути виды траектории в физике другому, то такое движение является неравномерным. Для характеристики неравномерного движения тела, введено понятие средней скорости. Какую скорость имеют ввиду? Ведь скорость поезда на остановках равна нулю, после остановки - увеличивается, а перед остановкой - уменьшается. Она определяется почти так же, как и скорость при равномерном движении. При неравномерном движении тела средняя виды траектории в физике характеризует движение тела за весь промежуток времени. Она не поясняет, как двигалось тело в различные моменты времени этого промежутка. В таблице 1 приводится средние скорости движения некоторых виды траектории в физике. Таблица 1 Средние скорости движения некоторых тел, скорость звука, радиоволн и света. Чтобы определить путь, пройденный телом при равномерном движении, надо скорость тела умножить на время его движения. Чтобы определить время при неравномерном движении, надо путь, пройденном телом, разделить на скорость его движения. Футбольный мяч лежит на поле. Ударом виды траектории в физике футболист приводит его в движение. Но сам мяч не изменит свою скорость и не начнет двигаться, пока на него не подействуют другие тела. Пуля, вложенная в ствол ружья, виды траектории в физике вылетит до тех пор, пока ее не вытолкнут пороховые газы. Таким образом, и мяч и пуля не имеют свою скорость, пока на них не подействуют другие тела. Футбольный мяч, катящийся по земле, останавливается из-за трения о землю. Тело уменьшает свою скорость и останавливается не само по себе, а под действием других тел. Под действием другого тела происходит также изменение направления скорости. Теннисный мяч меняет направление движения после удара о ракетку. Шайба после удара о клюшку хоккеиста также изменяет направление движения. Направление движения молекулы газа меняется при ударении ее с другой молекулой или со виды траектории в физике сосуда. Значит, изменение скорости тела величина и направления происходит в результате действия на него другого тела. Установим наклонно на столе доску. Насыплем на стол, на небольшом расстоянии от конца доски, горку песка. Поместим на наклонную доску тележку. Тележка, скатившись с наклонной доски быстро останавливается, попав в песок. Скорость тележки уменьшается очень быстро. Выровняем песок и вновь отпустим тележку с прежней высоты. Теперь тележка пройдет большее расстояние по столу, прежде чем остановится. Ее скорость изменяется медленнее, а движение становится ближе к равномерному. Если совсем убрать песок с пути тележки, то препятствием ее движению будет только трение о стол. Тележка до остановки еще медленнее, и проедет она больше,чем в первый, и во второй разы. Итак, чем меньше действие другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость ее движения и тем ближе оно к равномерному. Как же будет двигаться тело, если не него совсем не будут действовать другие тела? Как это можно установить на опыте? Тщательные опыты по изучению движения тел были впервые проведены Они позволили установить, что если на тело не действуют другие тела, то оно находится или в покое, или движется прямолинейно, и равномерно относительно Земли. Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел, называется инерцией. Инерция - от латинского инерциа - неподвижность, бездеятельность. Таким образом, движения тела при отсутствии действия на него другого тела, называется движением по инерции. Например, пуля вылетевшая из ружья, так и летела бы, сохраняя свою скорость, если бы на нее не действовало другое тело - воздух а точнее, молекулы газов, которые в нем находятся. Вследствие этого скорость пули уменьшается. Велосипедист, перестав крутит педали, продолжает двигаться. Он смог бы сохранить скорость своего движения, если бы на него не действовала бы сила трения. Итак, если на тело не виды траектории в физике другие тела, то оно движется с постоянной скоростью. Изменение скорости тела происходит под действием другого тела. Тележки приходят в движение относительно стола. К тележке прикрепим упругую пластинку. Затем изогнем ее и виды траектории в физике нитью. Тележка относительно стола находится в покое. Станет ли двигаться тележка, если упругая пластинка выпрямится? Для этого перережем нить. Тележка же останется на прежнем месте. Затем вплотную к согнутой пластинке поставим еще одну такую же тележку. После этого обе тележки приходят в движение относительно стола. Они разъезжаются в разные стороны. Чтобы изменить скорость тележки, понадобилось второе тело. Опыт показал, что скорость тела меняется только в результате действия на него другого тела второй тележки. В нашем опыте мы наблюдали, что в движение пришла и вторая тележка. Обе стали двигаться относительно стола. Обе лодки приходят в движение. Тележки действуют друг на другат. Значит, действие одного тела на другое не может быть односторонним, оба тела действуют друг на друга, т. Мы рассмотрели самый простой случай взаимодействия двух тел. Оба тела тележки до взаимодействия находились в покое относительно друг виды траектории в физике, и относительно стола. Лодка виды траектории в физике в сторону, противоположную прыжку. Например, пуля также находилась в покое относительно ружья перед выстрелом. При взаимодействии во время выстрела виды траектории в физике и ружье движутся в разные стороны. Получается явление - отдачи. Если человек, сидящий в лодке, отталкивает от себя другую лодку, то происходит взаимодействие. Обе лодки приходят в движение. Если же человек прыгает с лодки на берег, то лодка отходит в сторону, противоположную прыжку. Человек подействовал на лодку. В свою очередь, и лодка действует на человека. Он приобретает скорость, которая направлена к берегу. Итак, в результате взаимодействия оба тела могут изменить свою виды траектории в физике. Одно тело после взаимодействия приобретает скорость, которая может значительно отличаться от виды траектории в физике другого виды траектории в физике. Например, после выстрела из лука скорость стрелы гораздо больше скорости, которую приобретает тетива лука после взаимодействия. Проведем виды траектории в физике, описанный в параграфе 18. Только теперь, возьмем тележки разного размера. После того, как нить пережгли, тележки разъезжаются с разными скоростями. Тележка, которая после взаимодействия движется медленнее, называется более массивной. У нее больше масса. Тележка, которая виды траектории в физике взаимодействия движется с большей скоростью, имеет меньшую массу. Значит, тележки имеют разную массу. Скорости, которые приобрели тележки в результате взаимодействия, можно измерить. По этим скоростям сравнивают массы взаимодействующих тележек. Скорости тележек до взаимодействия равны нулю. Поскольку скорость, которую приобрела вторая тележка, в 2 раза больше скорости первой, то и ее масса в 2 раза меньше массы первой тележки. В случае, если после взаимодействия скорости изначально покоившихся тележек одинаковы, то их массы одинаковы. Так, в опыте, изображенном на рисунке 42, после взаимодействия тележки разъезжаются с равными скоростями. Следовательно, их массы были одинаковы. Если после взаимодействия тела приобрели разные скорости, то их массы различны. На картинке: эталон килограмма в США. Во сколько раз скорость первого тела больше меньше скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше больше массы второго. Чем меньше меняется скорость тела при взаимодействии, тем большую массу оно имеет. Такое тело называется более инертным. И наоборот, чем больше меняется скорость тела при взаимодействии, тем меньшую массу оно имеет, тем меньше оно инертно. Значит, что для всех тел характерно свойство по-разному менять свою скорость при взаимодействии. Это свойство называется инертностью. Масса тела - это физическая величина, которая характеризует его инертность. Следует знать, что любое тело: Земля, человек, книга и т. Масса обозначается буквой m. За единицу массы в СИ принят килограмм 1 кг. Килограмм - это масса эталона. Эталон изготовлен из сплава двух металлов: платины иридия. Международный виды траектории в физике килограмма хранится в г. С международного эталона сделано более 40 точнейших копий, разосланных в разные страны. Одна из копий международного эталона находится в нашей стране, в институте метрологии им. На практике используют и другие единицы массы: тонна твиды траектории в физике гмиллиграмм мг. Измерение массы тела на весах. Сравнивая скорости, приобретенные телами при взаимодействии, определяют, во сколько раз масса одного тела виды траектории в физике или меньше массы другого. Измерить массу тела этим способом можно, если масса одного из взаимодействующих тел известна. Таким способом определяют в науке массы небесных тел, а также молекул и атомов. На практике массу тела можно узнать с помощью весов. Весы бывают различного типа: учебные, медицинские, аналитические, аптекарские, электронные и виды траектории в физике. Главной частью таких весов, является коромысло. К середине коромысла прикреплена стрелка - указатель, которая движется вправо или влево. К концам коромысла подвешены чашки. При каком условии весы будут находиться в равновесии? Поместим на чашки весов тележки, которые применялись в опыте см. Следовательно, весы будут находится в равновесии. Виды траектории в физике значит, что массы тел, лежащих на чашках весов, виды траектории в физике друг другу. Теперь на одну чашку весов, поместим тело, массу которого надо узнать. На другую будем ставить гирьки, массы которых известны, до тех пор, пока весы не окажутся в равновесии. Следовательно, масса взвешиваемого тела будет равна общей массе гирь. При взвешивании используется специальный набор гирь. Различные весы предназначены для взвешивания разных тел, как очень тяжелых, так и очень легких. Так, например, с помощью вагонных весов можно определить массу вагона от 50 т до 150 т. Массу комара, равную 1мг, можно узнать с помощью аналитических весов. Один алюминиевый, а другой - свинцовый. Тела, окружающие нас, состоят из различных веществ: дерева, железа, резины и т. Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и оттого, из какого вещества оно состоит. Поэтому тела, имеющие одинаковые объемы, но состоящие из разных веществ, имеют разные массы. Взвесим два цилиндра одинакового объема, но состоящие из разных веществ. Например, один из - алюминия, другой из - свинца. Опыт показывает, что масса алюминиевого меньше свинцового, то есть, алюминий легче виды траектории в физике. В то же время тела с одинаковыми массами, состоящие из разных веществ, имеют разные объемы. Железный брус массой 1 т занимает 0,13 кубических метров. А лед массой 1 т - объем 1,1 метров кубических. Так, железный брус массой 1 т занимает объем 0,13 м3а лед с такой же массой в 1 т - объем 1,1 м3. Объем льда почти в 9 раз больше объема железного бруса. Это объясняется тем, что разные вещества могут иметь разную плотность. Отсюда следует, что тела объемом, например, 1 м3 каждое, состоящие из разных веществ, имеют разные массы. Алюминий объемом 1 м3 имеет массу 2700 кг, свинец такого же объема имеет массу 11 300 кг. То есть, при одинаковом объеме 1 м3свинец, имеет массу, превышающую массу алюминия, примерно в 4 раза. Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в определённом объёме. Как же можно найти плотность какого-либо вещества? Мраморная плита имеет объем 2м3а ее масса равна 5400 кг. Надо виды траектории в физике плотность мрамора. Итак, нам известно, что мрамор объемом 2м3 имеет массу 5400 кг. Значит, 1 м3 мрамора будет иметь массу в 2 раза меньшую. Таким образом, плотность мрамора будет равна 2700 кг на 1 м3. Значит, если известна масса тела и его объем, можно определить плотность. Чтобы найти плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем. Обозначим величины, входящие в это выражение, буквами: плотность вещества - ρ греч. Следует помнить, что плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях различна. Хотя все это состояния того же вещества - воды. Ниже приведены таблицы плотностей некоторых твердых тел, жидкостей и газов. Таблица 2 Плотности некоторых твердых тел при норм. Инженер, проектируя машину, заранее по плотности и объему материала может рассчитать массу будущей машины. Строитель может определить, какова будет масса строящегося здания. Следовательно, зная плотность вещества и объем тела, всегда можно определить его массу. Чтобы вычислить массу тела, если известны его объем и плотность, надо плотность умножить на объем. Определите массу стальной детали объем 120 см3. Запишем условие задачи и решим ее. Чтобы вычислить объем тела, если известна его масса и плотность, надо массу разделить на плотность. Масса подсолнечного масла, заполняющего бутылку, равна 930 г. Запишем условие задачи и решим ее. Для определения объема пользуются формулой, как правило, в тех случаях, когда объем сложно найти с помощью простых измерений. В результате взаимодействия скорость движения какого-либо тела меняется. Вам уже известно, что скорость тела меняется тем больше, чем меньше его масса. Рассмотрим некоторые примеры, подтверждающие это. Толкая руками вагонетку, мы можем привести ее в движение. Скорость вагонетки меняется под действием руки человека. Кусочек железа, лежащий на пробке, опущенной в воду, притягивается магнитом. Кусочек железа и пробка изменяют свою скорость под действием магнита. Действуя на пружину рукой, можно ее сжать. Сначала в движение приходит конец пружины. Затем движение передается остальным ее частям. Сжатая пружина, распрямляясь, может, например, привести в движение шарик. При сжатии пружины действующим телом была рука человека. Когда пружина распрямляется, действующим телом является виды траектории в физике пружина. Она приводит в движение шарик. Ракеткой или рукой можно остановить или изменить направление движения летящего мячика. Во всех приведенных примерах одно тело под действием другого тела приходит в движение, останавливается, или изменяет направление своего движения. Таким образом, скорость тела меняется при взаимодействии его с другими телами. Часто не указывается какое тело и как действовало на данное тело. Просто говорится, что на тело действует сила или к нему приложена сила. Значит, силу можно рассматривать как причину изменения скорости движения. Опыт с ракеткой и летящим шариком. Сила, действующая на тело, может не только изменить скорость своего тела, но и отдельных его частей. Доска, лежащая на опорах, прогибается, если на нее садится человек. Например, если надавить пальцами на ластик или кусочек пластилина, виды траектории в физике сожмется изменит свою форму. Деформацией называется любое изменение формы и размера тела. Доска, лежащая на опорах, прогибается, если на нее садится человек, или любой другой груз. Середина доски перемещается на большее расстояние, чем края. Под действием силы скорость различных тел за одно и то же время может измениться одинаково. Для этого необходимо к этим телам приложить разные силы. Так, чтобы привести в движение грузовую машину, необходима большая сила, чем для легкового автомобиля. Значит, числовое значение силы может быть различным: большим или меньшим. Что же такое сила? Сила является мерой взаимодействия тел. Сила - физическая величина, значит, ее можно измерить. На чертеже сила отображается в виде отрезка прямой со стрелкой на конце. Сила, как и скорость, является векторной величиной. Она характеризуется не только числовым значением, но и виды траектории в физике. Сила обозначается буквой F со стрелочкой как мы помним стрелочкой обозначается направлениеа ее модуль тоже буквой F, но без виды траектории в физике. Когда говорят о силе, важно указывать, к какой точке тела приложена действующая сила. На чертеже силу изображают в виде отрезка прямой со стрелкой на конце. Начало отрезка - точка А есть точка приложения силы. Длина отрезка условно обозначает в определенном масштабе модуль силы. Итак, результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения. Виды траектории в физике выпустить камень из рук - он упадет на землю. То же самое произойдет и с любым другим телом. Если мяч бросить в горизонтальном направлении, он не летит прямолинейно и равномерно. Его траекторией будет кривая линия. Камень летит по кривой линии. Искусственный спутник Земли также не летит по прямой, он летит вокруг Земли. Искусственный спутник движется вокруг Земли. В чем же причина наблюдаемых явлений? А вот в чем. На эти тела действует сила - сила притяжения к Земле. Из-за притяжения к Земле падают тела, поднятые над Землей, а потом опущенные. А также, из-за этого притяжения, мы ходим по Земле, а не улетаем в бесконечный Космос, где нет воздуха, чтоб дышать. Листья деревьев опускаются на Землю, потому что Земля притягивает их. Благодаря притяжению к Земле течет вода в реках. Земля притягивает к себе любые тела: дома, людей, Луну, Солнце, воду в морях и океанах и др. В свою очередь, и Земля притягивается ко всем этим телам. Притяжение существует не только между Землей и перечисленными телами. Все тела притягиваются друг к другу. Притягиваются между собой Луна и Земля. Притяжение Земли к Луне вызывает приливы и отливы воды. Огромные массы воды поднимаются в океанах и морях дважды в сутки на много метров. Вам хорошо известно, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, притягиваясь виды траектории в физике нему и друг к другу. Притяжение всех тел Вселенной друг к виды траектории в физике называется всемирным тяготением. Виды траектории в физике ученый Исаак Ньютон первым доказал и установил закон всемирного тяготения. Согласно этому закону, силы притяжения между телами тем больше, чем больше массы этих тел. Силы виды траектории в физике между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними. Для всех живущих на Земле одна из особенно важных значений имеет сила виды траектории в физике к Земле. Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Сила тяжести обозначается буквой F с индексом: Fтяж. Она всегда направлена вертикально вниз. Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся у полюсов расположены виды траектории в физике ближе к центру Земли. Поэтому, сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе, или на других широтах. Сила тяжести на вершине горы несколько меньше, чем у ее подножия. Сила тяжести прямо пропорциональна массе данного тела. Если сравнивать два тела с разной массой, то тело с большей массой - тяжелее. Тело же с меньшей массой - легче. Во сколько раз масса одного тела больше массы другого тела, во столько же раз и сила тяжести, действующая на первое тело, больше виды траектории в физике тяжести, действующей на второе. Когда массы тел одинаковы, то одинаковы и действующие на них силы тяжести. На книгу, лежащую на столе, также действует сила тяжести, но она не проваливается сквозь стол, а находится в покое. Повесим-ка тело на нити. Оно падать не будет. Почему же покоятся тела, лежащие на опоре или подвешенные на нити? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что же это за сила и откуда она берется? На середину горизонтально расположенной доски, расположенную на опоры, поставим гирю. Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз и прогнет доску, т. При этом возникает сила, с которой доска действует на тело, расположенное на ней. Из этого опыта можно сделать вывод, что на гирю, кроме силы тяжести направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта виды траектории в физике направлена вертикально вверх. Она и уравновесила силу тяжести. Эту силу называют силой упругости. Итак, сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. Силу упругости обозначают буквой F с индексом Fупр. Чем сильнее прогибается опора доскатем больше сила упругости. Если сила упругости становится равной силе тяжести, действующей на тело, то опора и тело останавливаются. Теперь подвесим тело на нити. В нити подвесетакже как и в опоре, возникает сила упругости. При растяжении подвеса сила упругости будет равна силе тяжести, то растяжение прекращается. Сила упругости возникает только при деформации тел. Если исчезает деформация тела, то исчезает и сила упругости. Опыт с телом, подвешенным на нити. Деформации бывают разных видов: растяжения, сжатия, сдвига, изгиба и кручения. С двумя видами деформации мы уже познакомились - сжатия изгиба. Более подробно эти и другие виды деформации вы изучите в старших классах. Теперь попытаемся выяснить, от чего зависит сила упругости. Модуль силы упругости упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела. Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации. Один его конец закрепим в штативе. Первоначальная длина шнура была l0. Если к свободному концу шнура подвесить чашку с гирькой, то шнур удлинится. Его длина станет равной l. Если менять гирьки на чашке, то будет меняться и длина шнура, а значит, ее удлинение Δl. Опыт показал, что модуль силы упругости при растяжении или сжатии тела прямо пропорционален изменению длины тела. В этом и заключается закон Гука. Жесткость тела зависит от формы и размеров, виды траектории в физике также от материала, из которого оно изготовлено. Закон Гука справедлив только для упругой деформации. Если после прекращения действий сил, деформирующих тело, оно возвращается в исходное положение, то деформация является упругой. Более подробно закон Гука и виды деформаций вы изучите в старших классах. Попытаемся выяснить что же это за величина. В опытах, когда тело ставили на опору, сжималась не только опора, но и тело, притягиваемое Землей. Деформированное, сжатое тело давит на опору с силой, которую называют весом тела. Если тело подвешено на нити, то растянута не только нить, но и само тело. Виды траектории в физике тела - это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Вес тела - это векторная физическая величина и обозначается она буквой P со стрелочкой над этой буквой, направленная вправо. Однако следует помнить, что сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу. Если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то вес тела по своему числовому значению равен силе тяжести, т. Следует помнить, что сила тяжести является результатом взаимодействия тела и Земли. Итак, Вес тела виды траектории в физике это результат взаимодействия тела и опоры подвеса. Опора подвес и тело при этом деформируются, что приводит к появлению силы упругости. Связь между силой тяжести и массой тела. Она кроме числового значения модуля имеет направление, т. Силу, как и любую физическую величину, можно измерить, сравнить с силой, принятой за единицу. Единицы физических величин всегда выбирают условно. Так, за единицу силы можно принять любую силу. Например, можно принять за единицы силы силу упругости какой-то пружины, растянутой до определенной длины. За единицу силы, можно принять и силу тяжести, действующей на тело. Вы знаете, что сила является причиной изменения скорости тела. В честь английского физика Ньютона эта единица названа ньютоном 1 Попытаемся определить величину силы в 1 Необходимо помнить, что сила тяжести, действующая на тело, зависит от географической широты, на которой находится тело. Сила тяжести меняется при изменении высоты над поверхностью Земли. Если известно, что единицей силы является 1 Н, то как рассчитать силу тяжести, которая действует на тело любой массы? Известно, что, во сколько раз масса одного тела, больше массы другого тела, во столько же раз сила тяжести, действующей на первое тело, больше силы тяжести, действующей на второе тело. Значит, если на тело массой 1 кг действует сила, равная 9,8 Н, то на тело массой 2 кг будет действовать сила, в 2 раза большая. Она будет равна 19,6 Н, и так далее. Масса тела выражается в килограммах. Понятие ускорения свободного падения будет дано в 9 классе. На столе стоит чайник с водой массой 1,5 кг. Определите силу тяжести и вес чайника. Покажите эти силы на рисунке 68. Теперь изобразим силы графически. Пусть 3 Н будет равен отрезку длиной 0,3 см. Тогда силу в 15 Следует учитывать, что сила тяжести действует на тело, а значит, приложена к самому телу. Вес действует на опору или подвес, т. На практике часто приходится измерять силу, с которой одно тело действует на другое. Для измерения силы используется прибор, который называется динамометр от греч. Динамометры бывают различного устройства. Основная их часть - стальная пружина, которой придают разную форму в зависимости от назначения прибора. Устройство простейшего динамометра основывается на сравнении любой силы с силой упругости пружины. Простейший динамометр можно изготовить из пружины с двумя крючками, укрепленной на дощечке. К нижнему концу пружины прикрепляется указатель, а на доску наклеивается полоска бумаги. Отметим виды траектории в физике бумаге черточкой положение указателя при не натянутой пружине. Эта отметка будет нулевым делением. Ручной динамометр - силомер. На этот груз будет действовать сила тяжести 1 Под действием этой силы 1 Н пружина растянется, указатель опустится виды траектории в физике. Его новое положение отмечаем на бумаге и ставим цифру 1. После чего, подвешиваем груз массой 204 г и ставим отметку 2. Это означает, что в таком положении сила упругости пружины равна 2 Подвесив груз массой 306 г, наносим отметку 3, и т. Для того, чтобы нанести десятые доли ньютона, надо нанести деления - 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и т. Для этого расстояния между каждыми целыми отметками делятся на десять равных частей. Так можно сделать, учитывая, виды траектории в физике сила упругости пружины Fупр увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается ее удлинение Δl. Проградуированная пружина и будет простейшим динамометром. С помощью динамометра измеряется не только сила тяжести, но и другие силы, такие как - сила упругости, сила трения и т. Так, например, для измерения силы различных мышечных групп человека используется медицинские динамометры. Для измерения мускульной силы руки при сжатии кисти в кулак применяется ручной динамометр - силомер. Применяются также виды траектории в физике, гидравлические, электрические и другие динамометры. В последнее время широко применяются электрические динамометры. У них имеется датчик, преобразующий деформацию в электрический сигнал. Для измерения больших сил, таких, например, как тяговые усилия тракторов, виды траектории в физике, локомотивов, морских и речных буксиров, используют специальные тяговые динамометры. Ими можно измерить силы до нескольких десятков тысяч ньютонов. Равнодействующая двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Так, например, на парашютиста, спускающегося на Землю, действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. На тело, виды траектории в физике на пружине, действуют две силы: сила тяжести и сила упругости пружины. В каждом подобном случае можно заменить несколько сил, в действительности приложенных к телу, одной силой, равноценной по своему действию этим силам. Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно виды траектории в физике сил, называется равнодействующей этих сил. Найдем равнодействующую этих двух сил, действующих на тело виды траектории в физике одной прямой в одну сторону. К пружине один под другим подвесим два груза массой 102 г и 204 г, т. Отметим длину, виды траектории в физике которую растянулась пружина. Снимем эти грузы заменим одним грузом, который растягивает пружина на такую же длину. Вес этого груза оказывается равным 3 Из опыта следует, что: равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну и ту же сторону, а ее модуль равен сумме модулей составляющих сил. На рисунке равнодействующая сил, действующих на тело, обозначена буквой R, а слагаемые силы - буквами F1 и F2. Выясним теперь, как найти равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в разные стороны. Тело - столик динамометра. Поставим на столик гирю весом 5 Н, т. Привяжем к столику нить и подействуем на него с силой, равной 2 Н, направленной вверх. Тогда динамометр покажет силу 3 Эта сила есть равнодействующая двух сил: 5 Н и 2Н. Итак, равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а ее модуль равен разности модулей виды траектории в физике сил рис. Если к телу приложены две равные и направленные противоположно силы, то равнодействующая этих сил равна нулю. Например, если в нашем опыте за конец потянуть силой в 5 Н, то стрелка динамометра установится на нулевом делении. Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находится в покое или двигаться равномерно и прямолинейно. Сани скатившиеся с горы, в скором времени останавливаются. Сани, скатившись с горы, движутся по горизонтальному пути неравномерно, скорость их постепенно уменьшается, и через некоторое время они останавливаются. Человек, разбежавшись, скользит на конька по льду, но, как бы ни был гладок лед, человек все-таки останавливается. Останавливается и виды траектории в физике, когда велосипедист прекращает крутить педали. Мы знаем, что причиной таких явлений, является сила. В данном случае это сила трения. При соприкосновении одного тела с другим получается взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называется трением. А сила, характеризующая это взаимодействие называется силой трения. Сила трения - это еще один вид силы, отличающийся от рассмотренных ранее силы тяжести и силы упругости. Одна из причин возникновения силы трения, является шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Одна из причин возникновения силы трения является шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Даже гладкие на вид поверхности тел имеют неровности, бугорки и царапины. На рисунке 79, а неровности изображены в увеличенном виде. Когда одно тело скользит виды траектории в физике катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга, так, что получается некоторая сила, задерживающая движение. Другая причина трения - взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Возникновение силы трения обусловлено виды траектории в физике образом первой причиной, когда поверхности тел шероховаты. Но если поверхности хорошо отполированы, то при соприкосновении часть их молекул располагается очень близко друг от друга. В этом случае начинает заметно проявляться притяжение между молекулами соприкасающихся тел. Опыт с бруском и динамометром. Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. Слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел. В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а трение слоев жидкости меньше, чем твердых поверхностей. Например, на коньках малое трение при скольжении по льду объясняется также действием смазки. Между коньками и льдом образуется тонкий слой воды. В технике в качестве смазки широко применяют различные масла. При скольжении одного тела по поверхности другого возникнет трение, которое называют трением скольжения. Например, такое трение возникнет при движении саней и лыж виды траектории в физике снегу. Если же одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения. Так, при движении виды траектории в физике вагона, автомобиля, при перекатывании бревен или бочек по земле проявляется трение качения. Силу трения можно измерить. Например, чтобы измерить силу трения скольжения деревянного бруска по доске или по столу, надо прикрепить к нему динамометр. Затем равномерно двигать брусок по доске, держа динамометр горизонтально. Что при этом покажет динамометр? На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Одна сила - сила упругости пружины динамометра, направленная в сторону движения. Вторая сила - это сила трения, направленная против движения. Так как брусок движется равномерно, то это значит, что равнодействующая этих двух сил равна нулю. Следовательно, эти силы равны по модулю, но противоположны по направлению. Динамометр показывает силу упругости силу тягиравную по модулю силе трения. Таким образом, измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения. Если на брусок положить груз, например гирю, измерить по описанному выше способу силу трения, то она окажется больше силы трения, измеренной без груза. Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения. Положив деревянный брусок на круглые палочки, можно измерить силу трения качения. Она оказывается меньше силы трения скольжения. Таким образом, при равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения. Именно поэтому, люди еще в древности применяли катки для перетаскивания больших грузов, а позднее стали использовать колесо. Мы познакомились с силой трения, возникающей при движении одного тело по поверхности другого. Но можно ли говорить о силе трения между соприкасающимися твердыми телами, если они находятся в покое? Когда тело находится в покое на наклонной плоскости, оно удерживается на ней силой трения. Действительно, если бы не было трения, то тело под действием тяжести соскользнуло бы вниз по наклонной плоскости. Рассмотрим случай, когда тело находится в покое на горизонтальной плоскости. Например, на полу стоит шкаф. Если бы шкаф нажать слабо, то с места он не сдвинется. Действующая сила в этом случае уравновешивается силой трения между полом и ножками шкафа. Так как эта сила существует между покоящимися друг относительно друга телами, то эта сила называется силой трения покоя. На рисунке изображен транспортер, с помощью которого поднимаются тюки с хлóпком. Тюки удерживаются на ленте транспортера силой трения покоя. Сила трения покоя удерживает гвоздь, вбитый в доску, не дает развязаться банту на ленте, удерживает нитку, которой сшиты два куска ткани, и т. Трение в природе и технике. В природе и технике трение имеет большое значение. Трение может быть полезным и вредным. Когда оно полезно, его стараются увеличить, когда вредно - уменьшить. Без трения покоя ни люди, ни животные не смогли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся от земли. Когда трение между подошвой обуви и земли или льдом малó, например, в гололедицу, то отталкиваться от земли очень трудно, ноги скользят. Чтобы ноги не скользили, тротуары посыпаются песком. Это увеличивает силу трения между подошвой обуви и льдом. Не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук. Сила трения останавливает автомобиль при виды траектории в физике, но без трения он не смог бы стоять на месте, буксовал. Что-бы увеличить трение, поверхность шин у автомобиля делаются с ребристыми выступами. Зимой, когда дорога бывает особенно скользкая, ее посыпают песком, очищают ото льда. У многих растений и животных имеются различные органы, служащие для хватания усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных. Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения трения. Для уменьшения трения, так же используются подшипники. Вам уже известно, что в некоторых случаях трение вредно и с ним приходится бороться. Например, во всех машинах из-за трения нагреваются изнашиваются движущиеся части. Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими, между ними вводят смазку. Что-бы уменьшить трение вращающихся валов машин и станков, их опирают на подшипники. Деталь подшипника, непосредственно соприкасающуюся с валом, называется вкладышем. Вкладыши делают из твердых металлов - бронзы, чугун или стали. Внутреннюю поверхность их покрывают особыми материалами, чаще всего баббитом это сплав свинца или олова с другими металламии смазывают. Подшипники, в которых вал при вращении скользит по поверхности вкладыша, называют подшипниками скольжения. Мы знаем, что сила трения качения при одинаковой нагрузке значительно меньше силы трения скольжения. Виды траектории в физике этом явлении основано применение шариковых и роликовых подшипников. В таких подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках или роликах. Устройство простейших шарикового и роликового подшипников изображено на рисунке. Внутреннее кольцо подшипника, изготовленное из твердой стали, насажено на вал. Наружное же кольцо закреплено в корпусе машины. При вращении вала внутреннее кольцо катится на шариках или роликах, находящихся между кольцами. Замена в машине подшипников скольжения шариковыми или роликовыми виды траектории в физике позволяет уменьшить силу трения в 20-30 раз. Шариковые и роликовые подшипники виды траектории в физике в разнообразных машинах: автомобилях, токарных станках, электрических двигателях, велосипедах, и т. Без подшипников они используют силу тренияневозможно представить современную промышленность и транспорт. Текст доступен пов отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Официальный сайт электронной библиотеки
ekbmebell.ru © 1999—2016 Электронаая библиотека