Сила, ее разновидности и свойства

Сила в быту – толчок, удар, тяга, притяжение;

Сила в физике – векторная величина, мера воздействия тел или полей, в результате которого тело может приобрести ускорение, изменить свою форму и размеры;

Классификация сил:

а) более 50 наименований (см. справочник по физике);

б) все их многообразие сводится к 4-м природным силам (гравитационным, электромагнитным, ядерным: сильным – внутри ядра и слабым – распад элементарных частиц);

в) тенденция - поиск общности всех сил, сведение к двум видам (гравитационным и электромагнитным), т.к. они определяют взаимодействие между молекулами, атомами и их частицами;

Основные группы сил в пожарной технике:

а) контактные (трения, упругости, гидростатические и динамические);

б) дистанционные (гравитационные, инерционные);

Свойства сил:

а) принцип суперпозиции – независимость действия от других сил;

б) возможно векторное сложение - тогда результирующая сила заменяет все остальные, можно раскладывать на составляющие части (тангенциальные, нормальные);

в) приложенные к разным взаимодействующим телам – они всегда одной природы и действуют попарно;

г) их всегда можно измерить или рассчитать.

2.2.3 Масса, ее свойства

Инертность - способность сопротивляться изменению состояния покоя или движения.

Масса является количественной мерой инертности тел, мерой гравитационного взаимодействия, измеряется количеством вещества, занимающего некоторый объем.

Масса сложных тел равна сумме масс их составляющих (свойство аддитивности),

может быть постоянной и зависимой от скорости (при v ~ c) и времени (отделение или присоединение масс).

Измеряют сравнением с эталоном массы или с другим телом известной массы.

Произведение (m×v) называют количеством движения (или импульсом P).

2.2.4 Поступательное движение тел постоянной массы

Уравнение движения тела вытекает из 2-го закона Ньютона F = ma. Поскольку a = dv/dt, то F = m (dv/dt) = d (mv)/dt,

P = mv, т.е. F = dP/dt – внешняя сила, равная изменению импульса тела за время dt.

При действии нескольких сил: dP/dt = F₁ + F₂ + ... + F_n ;

Уравнение движения системы тел получают по аналогии с уравнением движения отдельного тела

dP_c/dt =d (m₁v₁ + m₂v₂ +...+m_nv_n)/dt = F₁ + F₂ +...+ F_n;

Уравнение движения центра масс - получают заменой m_i на m и v_i на v_c.

Поскольку m = åm_i; r_c = å(m_i r_i)/m; m_i = сonst, m = сonst,

то v_c = dr_c/dt = d(å(m_i r_i)/ m)/dt = å(m_i dr_i/dt)/m = å(m_iv_i)/m = åP_i/m

или v_c m = åP_i = P_c.

Тогда: dP_c/dt = d(v_c m)/dt = mdv_c/dt.

Закон сохранения импульса следует из условия, что в замкнутой системе dP/dt = 0. Следовательно, имеем (в отсутствие внешних сил):

а) для тела P = mv = сonst;

б) для системы тел P_c = m₁v₁ + m₂v₂ + ... + m_nv_n = сonst;

в) для центра масс P_c = mv_c = сonst.

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 158; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!