Маvzu: Tabiatdagi kuchlar

Ishqalanish kuchlari aloqada bo'lgan jismlarning atomlari va o'zaro ta'sir kuchlari mavjudligi sababli vujudga keladi. Tikanning kuchlari: a) ikkita harakatlanuvchi jism aloqa qilganda paydo bo'ladi; b) kontakt yuzasiga parallel harakat qilish; g) tananing harakatiga qarshi qaratilgan.
Qatlamlar va moylash materiallari yo'q bo'lganda qattiq yuzalar orasidagi ishqalanish deyiladi quruq. Qattiq va suyuq yoki gazsimon muhit o'rtasidagi, shuningdek, bunday muhit qatlamlari orasidagi ishqalanish deyiladi yopishqoq yoki suyuq.Quruq ishqalanishning uch turi mavjud: dam olish ishqalanishi, toymasin ishqalanish va rulonli ishqalanish.
Ishqalanish kuchi Bu dam olayotgan aloqa qiluvchi organlar o'rtasida harakat qiluvchi kuchdir. Bu kattalik tengdir va aksincha tanani harakatga keltiradigan kuchga yo'naltirilgan: ; bu erda m - ishqalanish koeffitsienti.
Sürgülü sürtünme kuchi, bir tananing boshqasi ustida suzganida sodir bo'ladi: va tangens bo'ylab ishqalanadigan yuzalarga, bu tananing boshqasiga nisbatan harakatiga teskari yo'nalishda yo'naltiriladi. Sürgülü ishqalanish koeffitsienti jismlarning materialiga, sirtlarning holatiga va jismlarning nisbiy tezligiga bog'liq.
Tana boshqa birining ustiga o'tsa, siljish ishqalanish kuchi, bu tananing aylanishiga to'sqinlik qiladi. Kontaktli jismlarning bir xil materiallari bilan siljish ishqalanish kuchi har doim toymasin ishqalanish kuchidan kamroq. Bu amalda tekis rulmanlarni to'p yoki rulmanli rulmanlarga almashtirish orqali qo'llaniladi.
Elastik va ishqalanish kuchlari elektromagnit kelib chiqishi bo'lgan moddaning molekulalari o'rtasidagi o'zaro ta'sirning tabiati bilan belgilanadi, shuning uchun ular elektromagnit kelib chiqishi bilan ajralib turadi. Gravitatsion va elektromagnit kuchlar asosiy hisoblanadi - ularni boshqa sodda kuchlarga kamaytirib bo'lmaydi. Elastik va ishqalanish kuchlari asosiy emas. Asosiy o'zaro ta'sirlar oddiy va aniq qonunlardir.
Kuchlarning xilma-xilligiga qaramay, o'zaro ta'sirlarning faqat to'rt turi mavjud: tortishish, elektromagnit, kuchli va kuchsiz.
Gravitatsion kuchlar kosmik miqyosda sezilarli darajada namoyon bo'ladi. Gravitatsion kuchlarning namoyon bo'lishidan biri bu tanalarning erkin qulashi. Er barcha jismlarga bir xil tezlashishni aytadi, bu gravitatsiya tezlashishi deb ataladi. U geografik kenglikka qarab ozgina farq qiladi. Moskva kengligida u 9,8 m / s 2 ga teng.
Elektromagnit kuchlar elektr zaryadiga ega zarralar o'rtasida harakat qiladi. Kuchli va kuchsiz shovqinlar atom yadrolari ichida va yadro o'zgarishlarida paydo bo'ladi.
Gravitatsion o'zaro ta'sir barcha jismlar orasida massalari bilan mavjud. Nyuton tomonidan kashf etilgan tortishish qonuni shunday deydi:
Moddiy nuqtalar sifatida olinishi mumkin bo'lgan ikkita jismning o'zaro tortishish kuchi ularning massalari mahsuloti bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional:
Proportionallik koeffitsienti da tortishish doimiysi deyiladi. Bu 6,67 10 -11 N m 2 / kg 2 ga teng.
Agar tanaga faqat Yerning tortishish kuchi ta'sir qilsa, u mg ga teng bo'ladi. Bu G tortishish kuchi (Yerning aylanishidan tashqari). Gravitatsiya, harakatlanishidan qat'i nazar, Yer yuzida joylashgan barcha jismlarda ishlaydi.
Tana tortish tezlashishi bilan harakat qilganda (yoki pastga yo'naltirilgan past tezlashuv bilan ham) to'liq yoki qisman vaznsizlik fenomeni kuzatiladi.
To'liq nol tortish kuchi - stendga yoki süspansiyonda bosim yo'q. Og'irligi - tananing gorizontal tayanchga yoki tana tomonidan tortib olingan jismning tortishish kuchi, bu tananing Yerga tortishishi natijasida vujudga keladi.
Jasadlar orasidagi tortishish kuchlari buzilmaydi, tananing og'irligi yo'qolishi mumkin. Shunday qilib, Yer atrofida birinchi kosmik tezlik bilan harakatlanadigan yo'ldoshda og'irlik g tezlashishi bilan tushadigan liftda bo'lgani kabi yo'q.
Elektromagnit kuchlarning namunasi ishqalanish va elastiklik kuchlari. Sürgülü ishqalanish kuchlari va siljish ishqalanish kuchlari mavjud. Sürgülü ishqalanish kuchi siljish ishqalanish kuchidan ancha katta.
Ishqalanish kuchi ma'lum bir vaqt oralig'ida bir tanani boshqasiga nisbatan harakat qilishga moyil bo'lgan kuchga bog'liq. Har xil kattalikdagi kuchni qo'llasak, kichik kuchlar tanani harakatga keltira olmasligini ko'ramiz. Bunday holda, kompensatsion dam olish ishqalanish kuchi yuzaga keladi.
Hozirgacha kuchlarning umumiy tushunchasi qo'llanilib kelinmoqda va bu qanday kuchlar va ular nimaga bog'liq degan savol hal qilinmaydi. Tabiatda mavjud bo'lgan kuchlarning xilma-xilligiga qaramay, ularning barchasini to'rtta asosiy kuchga bo'lish mumkin: 1) tortishish kuchi; 2) elektromagnit; 3) yadro; 4) kuchsiz.
Gravitatsion kuchlar har qanday jismlar o'rtasida Ularning harakatlari faqat yirik jismlar dunyosida hisobga olinishi kerak.
Elektromagnit kuchlar statsionar va harakatlanuvchi to'lovlarda harakat qiling. Modda atomlardan tashkil topgan bo'lib, ular o'z navbatida elektronlar va protonlardan tashkil topganligi sababli hayotda biz duch keladigan kuchlarning aksariyati elektromagnit kuchlardir. Ular, masalan, jismlarning deformatsiyasi natijasida yuzaga keladigan elastik kuchlar, ishqalanish kuchlari.
Yadro va kuchsiz kuchlar m dan oshmaydigan masofada namoyon bo'ladi, shuning uchun bu kuchlar faqat mikroto'lqinlarda seziladi. Barcha klassik fizika va u bilan kuch tushunchasi elementar zarrachalarga qo'llanilmaydi. Kuchlar yordamida bu zarralarning aniq o'zaro ta'sirini tavsiflab bo'lmaydi. Bu erda mumkin bo'lgan yagona narsa - bu energiya tavsifi. Shunga qaramay, atom fizikasida ko'pincha kuchlar haqida gap boradi. Bunday holda, muddat kuch so'z bilan sinonimga aylanadi o'zaro ta'sir.
Shunday qilib, zamonaviy fanda so'z kuch ikki ma'noda ishlatiladi: birinchidan, ma'nosida mexanik kuchlar - o'zaro ta'sirning aniq miqdoriy o'lchovi; ikkinchidan, kuch aniq miqdoriy o'lchov faqat bo'lishi mumkin bo'lgan ma'lum bir turdagi o'zaro ta'sirning mavjudligini anglatadi energiya.
Mexanikada uch turdagi kuchlar hisobga olinadi: tortishish, elastik va ishqalanish. Keling, ular haqida qisqacha to'xtalib o'tamiz.
1. Gravitatsion kuchlar. Tabiatdagi barcha jismlar bir-biriga jalb qilinadi. Ushbu kuchlar tortishish deyiladi. Nyuton qonunini yaratdi tortishish qonuni: moddiy nuqtalar tortadigan kuchlar ularning massalari samarasiga mutanosib, ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional va ularni bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan.
, (2.16)
qayerda M va t - tanalar massalari; r " belgisi bu jozibador kuch ekanligini ko'rsatadi. tortishish doimiysi. " - jismlar orasidagi masofa;
(2.16) formuladan quyidagilar kelib chiqadi t = M \u003d 1 kg va r \u003d\u003d 1 m, F, ya’ni tortishish doimiysi bir-biridan masofada joylashgan birlik massasining moddiy nuqtalarining tortishish moduliga tengdir. Gravitatsiya qonunining birinchi eksperimental isbotini Kavendish amalga oshirdi. U tortishish doimiyining qiymatini aniqlashga muvaffaq bo'ldi:
. Juda kichik qiymat gravitatsion o'zaro ta'sir kuchi katta massaga ega jismlardagina ahamiyatli ekanligini ko'rsatadi.
2. Elastik kuchlar. Elastik deformatsiyalar bilan elastik kuchlar paydo bo'ladi. Ko'ra kuk qonunielastik modul
mutanosib x, ya’ni
, (2.17)
qayerda k " belgisi kuch va deformatsiya yo'nalishi qarama-qarshi ekanligini aniqlaydi. egiluvchanlik koeffitsienti. "
3. Ishqalanish kuchlari. Kontakt jismlar yoki ularning qismlari bir-biriga nisbatan harakatlanayotganda ishqalanish kuchlari. Ichki (yopishqoq) va tashqi (quruq) ishqalanish mavjud.
Viskoz ishqalanish qattiq va suyuq yoki gazsimon muhit o'rtasida, shuningdek bunday muhit qatlamlari orasidagi ishqalanish deb ataladi.
Tashqi ishqalanish O'zaro harakatga xalaqit beradigan qattiq kuchlar jismlari bilan aloqa qilish joyida paydo bo'lish hodisasini chaqiring. Agar aloqada bo'lgan jismlar harakatsiz bo'lsa, u holda bir tanani boshqasiga nisbatan harakatlantirish paytida ular o'rtasida bir kuch paydo bo'ladi. U qo'ng'iroq qildi dam olish ishqalanishi. Dam olish ishqalanish kuchi aniqlangan miqdor emas. Noldan tananing harakatlana boshlagan aloqa tekisligiga parallel ravishda qo'llaniladigan kuchning maksimal qiymatiga o'zgaradi (2.3-rasm).
A ip ipdan ushlab turilgan tanada harakat qiladigan kuch. Tanaga kuch qo'llaniladi va ip bo'ylab yuqoriga yo'naltiriladi.
5. Ishqalanish kuchi
.