Силы в механике – таблица с формулами, определение

Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Рассмотрим подробнее силы, которые изучаются в механике.

Силы в механике – таблица с формулами, определение

Силы в механике

В Природе существует четыре фундаментальных взаимодействия:

Силы в механике – таблица с формулами, определение

Рис. 1. Фундаментальные взаимодействия.

Эти взаимодействия порождают огромное число сил различного вида.

Силы в механике – таблица с формулами, определение

Рис. 2. Силы в Природе.

Механика имеет дело с силами трех областей:

  • силы гравитации, тяжести, веса, архимедова;
  • силы упругости, натяжения, реакции опоры;
  • силы трения покоя и скольжения.

Хотя, в основе этих групп сил лежит только два вида взаимодействий – гравитация и электромагнетизм, эти группы сил имеют различный механизм возникновения.

Группа гравитационных сил

Эта группа является результатом гравитационного взаимодействия, в котором участвуют все материальные объекты в Природе. В обычной жизни человека проявлением сил гравитационной природы является сила тяжести предметов и воздействие веса предмета на опору или подвес. Кроме того, выталкивающая сила в жидкостях, сила Архимеда – тоже имеет в своей основе гравитационную природу.

Особенностями формул, описывающих эти силы, является обязательное присутствие коэффициента, характеризующего гравитацию – либо гравитационную постоянную, либо ускорение свободного падения.

Группа сил упругости

Силы упругости имеют в своей основе не гравитацию, а электромагнетизм. С одной стороны, отрицательные электроны атомов притягиваются к положительным ядрам своего и соседних атомов. А с другой стороны – положительно заряженные ядра отталкиваются от соседних ядер, и отрицательно заряженные электронные оболочки отталкиваются от соседних оболочек. В покое все эти силы уравновешивают друг друга. При деформации равновесие нарушается, и возникает результирующая равнодействующая сила, стремящаяся вернуть форму тела к первоначальной.

Природа возникновения сил упругости сложна, но тела состоят из большого числа молекул и атомов, индивидуальные различия сил отдельных атомов нивелируются, в результате формулы для их определения принимают простой вид.

Группа сил трения

Силы трения имеют комбинированную природу. В их возникновении участвуют как составляющие гравитационной, так и электромагнитной природы. С одной стороны, эти силы порождаются весом тела, имеющего гравитационную природу, с другой – приложенной внешней силе, с любой природой, а с третьей – электромагнитными силами межмолекулярного взаимодействия.

За счет очень большого числа молекул в теле, индивидуальные различия действия сил для каждой молекулы нивелируются, и общая формула, описывающая силы трения, получается простой.

Общее и различия

Все силы в механике являются мерами взаимодействия тел. Все они подчиняются одним и тем же физическим законам, кроме того, все они являются векторами, которые можно складывать по геометрическим правилам, несмотря на их различную природу.

Однако силы эти описываются разными формулами, и имеют особенности, делающие их непохожими друг на друга.

Для четкого понимания различий, удобно составить таблицу сил в механике:

Силы в механике – таблица с формулами, определение

Рис. 3. Таблица сил.

Что мы узнали?

Механика изучает силы трех групп: силы, имеющие в основе гравитацию, силы, имеющие в основу упругость, силы трения. Эти силы имеют различную природу, однако, они подчиняются общим основным законам динамики, могут быть приложены к одной точке, и могут складываться по правилам сложения векторов.

Предыдущая
ФизикаНеравномерное прямолинейное движение – формулы скорости
Следующая
ФизикаОсновные понятия кинематики, формулы и уравнения кратко
Помогли? Поставьте оценку, пожалуйста.
Плохо
0
Хорошо
0
Супер
0
Мы в ВК, подпишись на нас!

Подпишись на нашу группу в ВКонтакте, чтобы быть в курсе выхода нового материала...

Вступить