Erők mechanika - studopediya
A klasszikus mechanika kényszeríteni besorolni a forrás miatt megjelenése a gravitációs és az elektromágneses. Elektromágneses erők közé tartozik a súrlódási erőt és rugalmas erő. Gravitációs és elektromágneses erők nevezzük alapvető. Alapvető erők vannak kifejezve pontos képleteket. Így a modul ereje gravitációs kölcsönhatás a két anyag pont egyenesen arányos a termék tömegére m] és R2 és fordítottan arányos a távolság négyzetével g közöttük:
Ez a képlet egy matematikai kifejezés a törvény az általános tömegvonzás.
A mechanika három ismert eljárások a közvetlen cselekvés erők a test: a nyomás tolóerő rúg. Ennek megfelelően: a repülőgép a földön, a repülést, kalapács, ami egy csapás a részleteket.
Ha leteszi a test (ábra. 2.4), és tedd rá a támogatást (ábra. 2.5), akkor nyugalomban a Földhöz képest. Mindkét esetben a gravitációs erő egyensúlyban van az erő. amely az úgynevezett a szuszpenzió választ vagy támogatást. A reakció szuszpenzió vagy támogatás olyan erővé, amellyel az e
Úgy működik, a test egy másik test, a mozgás korlátozása az első. Szerint a Newton harmadik erő. amely hat a függesztő test (ábra. 2.4), vagy a hordozó (ábra. 2.5), a modulo erő és ellentétes irányúak, hogy azt. A referenciakeret kapcsolódó a föld, hogy minden test az erő. ahol g mennyiségét úgynevezett gravitációs gyorsulás. Minden a test, amint az a fenti, a csökkenő az azonos gyorsulás g = 9,81 m / s 2 Ez az erő, mint már említettük, az úgynevezett gravitációs, amelyből a szuszpenzió vagy támogatást hat a szervezetben. Szerint a Newton harmadik, a következő összefüggés kell tartani. A gravitációs erő és a testsúly alkalmazni a különböző szervek: a tömeg -, hogy a felfüggesztés vagy támogatást: a gravitációs erő - a szervezetben. Egyenlet G = F = mg végrehajtására csak abban az esetben, ha a szuszpenzió vagy támogatást, és így a test nyugalmi képest a föld (ábra. 2.6).
Írunk Newton második törvényét :. Úgy döntünk, egy koordináta tengely irányában és a projekt minden vektor egyenlet írt ezen a tengelyen.
ő = mg -N; N = mg -, hogy; N = m (g - a); N = P, P = m (g - a).
Nyilvánvaló, hogy ha a = g szerv megszűnik, hogy fellépjen a felfüggesztés - súlya nulla, azaz eljön egy súlytalanság állapotában. A súlytalanság állapotában, ha a fenti feltételek teszteli és pilóta, ami a harcos, feljebb vagy lejjebb a gyorsítást. Űrhajó Föld körüli pályára egy üzemképtelen motor, mozgó gyorsulás g. Ezért tárgyak és testek a hajó belsejében egy súlytalanság állapotában. Ez azt jelenti, hogy ne gyakoroljon nyomást a támogatást vagy felfüggesztését. Ebben az összefüggésben a következő információkat is érdekes. Astronaut belső szervek megszűnnek, hogy nyomást gyakoroljanak a szervek alatt található. Az egész test egészének megszűnik nyomja meg a csontváz egészére. Az ember egy hónap után itt tér tapintható értelemben változásokat a szervezetben. Sem űrhajós egy hosszú repülőút után nem volt képes kijutni a süllyedés kapszula a tény, hogy van sorvadása izom „csontlágyulás és a folyadék eltolódik a szervezetben.”
Ezt a problémát mutatott Ciolkovszkij, és javasolta, hogy mesterséges gravitációs elforgatásával a hajó körül minden tengelyen. Jelenleg űrhajósok különleges szimulátor végre készlet gyakorlatok célja annak biztosítása, hogy legalább bizonyos mértékig csökkenti a negatív hatásokat a súlytalanság.
Számos kísérlet és termesztési feltételek súlytalanság különböző növények, a legprimitívebb és a véget nem érő búza, sikertelenek voltak. Hosszú nem tudott élni az állomáson és az élőlények, honnan pókok csigák és gőték.
A test képes túllépni a gravitációs hatása a Föld, a kezdeti mozgási energia nem lehet kevesebb, mint a munka, hogy felszámolja a gravitációs erő. A sebesség, amellyel a test egyenlő a mozgási energiáját ennek a munkának az úgynevezett szökési sebesség vagy a sebesség a szökevény, vagy egy parabola arány. Itt, m és R - tömege és sugara égitest képest, amely a sebesség határozza meg; - a gravitációs állandó. A menekülési ráta a jellemző ellenállást az anyag rendszer, amelynek összetevői tartják össze gravitációs rendszerek. A nagyobb sebesség menekülési jellemzi tér objektum (a gázfelhő, a bolygók, csillagok, naprendszer, galaxis), annál nehezebb a szervek vagy részecskék leküzdeni vonzódását. Mivel a magas felületi hőmérséklet (és ennek megfelelően, az átlagos kinetikus energia) a nap elveszti súlyát 100-1000 kg / s.
Force deformálhatja a test, azaz, hogy elmozdulás alkotó részecskék egymáshoz képest. Ezt nevezik a deformáló erő. Szerint a Newton harmadik belül torz testben van egy ellentétes erő egyenlő a modulo deformáló erő. Reakció erő nevezzük rugalmas erő. egy rugalmas erő miatt a kölcsönhatás a molekulák és atomok a test, és végül, amint azt az előző szakaszban, amelyek elektromos természetű.
Ismert típusú alakváltozás szervek: lineáris nyújtás vagy kompressziós, torziós, nyírás, hajlítás. Mindegyik törzs okoz a megfelelő rugalmas erő. Robert Hooke alapján kísérleti adatok megállapította, hogy a rugalmas erő előforduló kis deformációk bármilyen, arányos a helyettesítési # 916; s (Hooke-törvény):
ahol k a merevsége a test. kg / s 2. „mínusz” jel azt jelzi, az ellenkező irányban a rugalmas erő-elmozdulás testrészek deformáció során.
Legyen k x hosszúság rúd és keresztmetszeti területe s, ábrán látható. 2,7, alkalmazva deformáló erő F ¢. Hatása alatt ezt az erőt rúd meghosszabbított mennyiségével # 916; X és ott .Udlinenie rugalmas erő arányos a deformáló erő és a kezdeti hossza a rúd, és X s fordítottan arányos a négyzetével keresztmetszeti alakja: # 916 ;. X = F ¢ x / (ES) = Fx (Es), itt m
ahol E - a rugalmassági modulus, vagy Young modulus. Nyilvánvaló, E = = F ¢ x / (s # 916; x), Pa. a # 916; x = 1 m, és s = 2 E = F ¢, azaz anyagok modulus aránya erőt, hogy húzó rúd ezt az anyagot kétszer, a keresztmetszeti területe a rúd 1 m 2.
Az erő, amely megakadályozza a csúszó a szervek érintkezik egymással, úgynevezett súrlódási erő vagy egyszerűen a súrlódást. A súrlódási erő mentén irányul szemközti felületei érintkezésbe mozgó testek sebességet egy test a másikhoz képest (ábra. 2.8). Súrlódás, tehát az interakció eredményeként testek. Súrlódás megakadályozza azok relatív mozgását. Az ilyen súrlódási nevezzük külső. Ha dörzsölés között történik a különálló részei ugyanazon test, ez az úgynevezett belső súrlódás (cseppecske folyamok és elasztikus folyadékok). A súrlódási közötti érintkező felületei két merev testek közéjük hiányában a folyékony és gáz-réteget nevezik száraz súrlódás. A súrlódási, amely akkor jelentkezik, amikor egy merev test mozgása a folyékony vagy gáznemű közeg, vagy fordítva, az úgynevezett viszkózus, legalább - egy folyadék.
Száraz súrlódás van felosztva statikus súrlódás, amikor nincs mozgás a érintkező szervek és a csúszó súrlódás, ha van egy viszonylagos mozgása az érintkeztető testek. A maximális erő statikus súrlódás egyenlő a legalacsonyabb a külső erő, amely a csúszó szervek. Mivel az elején a mozgás súrlódási erő csökken.
Csúszó súrlódás által okozott felületi érdesség, és ezáltal a kölcsönös összeillesztése a kiálló részek száma az érintkező felületek. A sima felületek a fő oka a súrlódási erő az intermolekuláris kölcsönhatása az érintkező felületek. Az eddigi tapasztalatok szerint az következik, hogy a súrlódási erő FTR. arányos az erő N megnyomásával test érintkezik egymással
ahol k - a súrlódási tényezőt. A súrlódási együttható függ a fajta anyag, a minőségi felület feldolgozás szervek.
Csökkentett súrlódás érhetjük el, ha a kerekek, görgők, golyós és görgős csapágyak, azaz cseréje súrlódás. Gördülő súrlódási együttható kisebb, mint tízszerese a súrlódási tényezőt. A súrlódási erő fordítottan arányos a gördülési sugara a forgó test.
ahol # 951; - gördülő súrlódási együttható, ami függ az anyag tulajdonságaitól érintkező szervek. m; .N - az erő a normál nyomáson; R - a sugara a forgó test.
Friction alapvető szerepet játszik a természet és a technológia. Súrlódás által készített irreverzibilis átalakulás minden fajta energia hővé.