СИЛЫ

ЧТО ТАКОЕ СИЛА?
Понятие силы первоначально возникло из ощущения мышечного усилия. Чтобы поднять какой – то груз, бросить копьё или камень, натянуть тетиву лука, необходимо некоторое напряжение мышц, притом в разных случаях разное. Степень этого напряжения и оценивалась понятием «сила», которое и сегодня часто используется в речи.
Физическая величина, с помощью которой количественно определяют взаимодействие тел, называется силой. Сила – это количественная мера взаимодействия тел.
Сила характеризуется абсолютной величиной(модулем) и направлением. Единицей силы в Международной системе единиц (СИ) служит ньютон. Эта сила, которая телу массой 1 кг, находящемуся в состоянии покоя, сообщает за 1 с скоростью м/с при отсутствии трении.

СИЛА ТЯЖЕСТИ
Почему мяч, брошенный в горизонтальном направлении ,через некоторое
время оказывается на земле? Почему камень брошенный из рук, падает вниз? У этих 2 – х явлений одна и та же причина – притяжение Земли.
Земля притягивает к себе тела: деревья, людей, воду, дома, Луну ит.д.
Сила притяжения к Земле называется силой тяжести.
Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз. Обозначается она так:
Fт. – сила тяжести.
Измерения показывают, что вблизи поверхнос-ти Земли скорость любого свободного падающего тела за каждую секунду падения возрастает на 9,8м/с. Эту величину обозначают буквой g и называют ускорением свободного падения.
g = 9.8 н/кг = 10 н/кг
Чтобы определить силу тяжести, действующую на тело, надо массу этого тела умножить на ускорение свободного падения:
Р
F=mg
g- ускорение свободного падения
g= 9,8 м/с2
mg

СИЛА ТРЕНИЯ
Препятствующее их относительному движению Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел, называется трением, а характеризующую это взаимодействие силу – силой трения.
Различают три вида трения: покоя, скольжения, качения.
1.Трение покоя.
Трение покоя перемещает грузы, находящиеся на движущейся ленте транспорта, препятствует развязыванию шнурков, удерживает гвозди, вбитые в доску и т.д. Сила трения покоя может быть разной.
2.Трение скольжения.
Сила трения скольжения направлена всегда в сторону, противоположную направлению движения тела.
3.Трение качения.
Если тело не скользит по поверхности другого тела, а, подобно колесу или цилиндру, катится, то возникшее в месте их контакта трение называют трением качения.
При одинаковых на нагрузках сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения.
F= -μN
μ – коэффициент трения
N- сила реакции опоры

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ:
Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.
Межмолекулярное притяжение, действующее в местах контактах трущихся тел.

Трение в природе и технике
Какую роль играет трение в природе и технике – положительную или отрицательную? На этот вопрос нельзя дать одного – значительного ответа. Трение может быть полезным, так и вредным. В первом случае его стараются усилить, во втором ослабить.
В отсутствии трения покоя ни люди, ни животные не смогли бы ходить по Земле.
Но трение может играть и отрицательную роль. Ведь именно поэтому нагреваются и изнашиваются многие движущиеся части различных механизмов.
Существуют разные способы уменьшения трения:
1.Введение между трущимися поверхностями смазки.
2.Использование шариковых и роликовых подшипников.
3.Применение воздушной подушки.

ДЕФОРМАЦИЯ
Под действием силы меняется скорость движения тела.
Деформация – это изменение форм или размеров тела.
Она будет продолжаться до тех пор, пока вновь возникшие силы, которые называются силами упругости,
не уравновесят внешние силы. Лишь тогда движение частей тела прекратится.
* Деформация тела называется упругой, если после снятия нагрузки полностью восстанавливаются размеры и форма
тела.
* Деформация тела называется пластической, если после снятия нагрузки размеры и форма тела не восстанавли- ваются.

Закон Гука
Величина упругой деформации ( удлинение или сжатие ) пропорциональна приложенной силе. Это утверждение составляет содержание закона Гука.
F =k( l – l0) или F = kX ,где F – приложенная внешняя сила; l0 - первоначальная длина тела; l – длина деформированного тела; k – коэффициент пропорциональности(жёсткость пружины);
В 1660 году было большое открытие закона Гука.
F= -kx
K – жесткость пружины
Х - удлинение

Роберт Гук
Роберт Гук (18.07.1635 – 03.03.1703 г.) – английский естествоиспытатель.
В 1653 поступил в оксофодский университет, где впоследствии стал ассистентом Р. Бойля. Усовершенствовал барометр, зеркальный телескоп, и т.д.
В1660 году было большое открытие закона Гука. Он превосходит закон всемирного тяготения.
Гук был известен, как и архитектор. По его проектам было построено много зданий, особенно в Лондоне.

ДИНАМОМЕТР
На основе закона Гука действует прибор динамометр (от греч. cлов dynamis - сила и metro – измеряю, т.е в буквальном переводе – силометр).Основной частью динамометра является пружина, растягивающаяся в пределах упругих деформаций. К пружине прикреплён указатель, скользящий вдоль шкалы. Так как согласно закону Гука
У всех динамометров независимо от их конструкций есть упругий элемент и указатель со шкалой, проградуированной в соответствии с желестью упругого элемента

Вес тела
Весом тела называют силу, с которой оно давит на горизонтальную опору растягивает вертикальный подвес.
P – ВЕС ТЕЛА.
Если к вертикально расположенному пружинному динамометру прикрепить груз, то после того, как груз растянет пружину и остановится, на крючок динамометра будут действовать две силы упругости пружины F упр. и вес груза P. Эти силы будут противоположны по направлению, но равны по величине.
Вес тела не следует путать с его массой. Масса тела измеряется в килограммах, а вес тела в ньютонах. Вес тела имеет направление, а масса никакого направления не имеет.
P- вес тела- сила, с которой тело действует на опору или подвес
Р=mg
Р
mg

Выталкивающая сила
На всякое тело, погруженное в жидкость (или газ ) действует со стороны этой жидкости (или газа) сила направлена вверх приложенная к центру тяжести вытесненного объёма и равная по величине весу вытесненной телом жидкости – закон Архимеда.
Выталкивающую силу называют силой Архимеда.
Сила Архимеда обозначается так: F А, измеряется В НЬЮТОНАХ.
FA

Закон Архимеда
FА = P ж V т g

Архимед
Архимед (287 – 212гг. до н.э.)
Об Архимеде – великом математике и механике – известно больше, чем о других учёных древности.
Огромен вклад Архимеда и в развитие математики и физики, механики.
Много историй, легенд, посвященных Архимеду.
Известная история о золотом венце царя чистоту состава, которого Архимед проверил при помощи выталкивающей силы.
Другая легенда рассказывает, что Архимед соорудил систему блоков.