Силы трения скольжения. Сила упругости. Закон Гука.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Силы трения имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел. Силы трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Опытным путём установлено, что сила трения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры), от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения и не зависит от площади соприкосновения. Величина, характеризующая трущиеся поверхности, называется коэффициентом трения, и обозначается буквой μ (мю). Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. Величина силы трения скольжения может быть рассчитана по формуле:

где Fтр = μ•N. μ — коэффициент трения скольжения, N — сила реакции опоры.

Для уменьшения силы трения телам придают обтекаемую форму, используют смазку. Но иногда силу трения специально увеличивают: посыпают песком дорожки в гололёд, используют покрышки с шипами ит.д.

Силы, возникающие в теле при его упругой деформации и направленные против направления смещения частиц тела, вызываемого деформацией, называют силами упругости. Сила упругости имеет электромагнитную природу, появляется из-за молекулярного взаимодействия. Сила упругости направлена противоположно смещению, перпендикулярно поверхности. В случае растяжения или сжатия сила упругости направлена вдоль прямой, по которой действует внешняя сила. Экспериментально установлен закон Гука.

Fупр = –k•Δx.

Δx – смещение,удлинение. Измеряется в метрах. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр ( ). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала.

Если тело восстанавливает свою форму после снятия нагрузки, то оно обладает упругой деформацией. Если не восстанавливает – пластичной.

Билет 6.

Работа. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.

Работой А постоянной силы называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы и перемещения А = F•s• cos α.

Работа – это скалярная величина и может иметь положительное и отрицательное значение в зависимости от знака косинуса угла α.

Если вектор силы и вектор перемещения направлены в одну сторону, то

А = F•s (cos 0 ⁰= 1).

В СИ работу измеряют в джоулях (Дж): 1 Дж = 1 Н 1 м.

0⁰ ≤α< 90⁰ (А>0) 90⁰ <α≤ 180⁰ (А<0) α= 90⁰ (А=0) α= 0⁰ (А= F•s)

Для совершения работы необходима энергия. Мерой изменения энергии является совершаемая работа.