Маvzu: Tabiatdagi kuchlar

Kuchning nomi	Formula	Chizish	Qo'llash nuqtasi
Harakat yo'nalishi
Gravitatsiya
Gravitatsiya
Og'irligi
Ishqalanish kuchi
Elastik kuch
Arximedning kuchi
Natija kuch
Santrifüj kuchi
Kulon kuchi
Amper Force
Lorentzning kuchi

Adabiyotlar:

1. 
   Demidova M., I.I. Nurminskiy "Yagona davlat imtihoni 2009"
   
2. 
   I.V. Krivchenko "Fizika - 7"
   
3. 
   V. Kasyanov “Fizika. Profil darajasi ”
   

Tabiatda turli xil kuchlar mavjud: tortishish kuchi, tortishish kuchi, Lorentz, Amper, harakatsiz zaryadlarning o'zaro ta'siri va boshqalar, ammo ularning barchasi oxir-oqibat ozgina fundamental (asosiy) o'zaro ta'sirga tushadi. Zamonaviy fizika tabiatda faqat to'rtta kuch yoki to'rt turdagi o'zaro ta'sir mavjud, deb hisoblashadi:

1) gravitatsion o'zaro ta'sir (tortishish maydonlari orqali amalga oshiriladi);

2) elektromagnit o'zaro ta'sir (elektromagnit maydonlar orqali amalga oshiriladi);

3) yadro (yoki kuchli) (yadrodagi zarralarning ulanishini ta'minlaydi);

4) kuchsiz (elementar zarralarning parchalanishidan mas'ul).

Klassik mexanika doirasida ular tortishish va elektromagnit kuchlar bilan bir qatorda elastik kuchlar va ishqalanish kuchlari bilan ham shug'ullanishadi.

Gravitatsion kuchlar(tortishish kuchlari) - bu butun tortishish qonuniga bo'ysunadigan tortishish kuchlari. Har qanday ikkita jism bir-biriga bir xil kuch bilan tortiladi, moduli ularning massalari samarasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsional:

bu erda \u003d 6.67 × 10 - 11 N × m 2 / kg 2 - tortishish doimiyi.

Gravitatsiya- tanani Yerga jalb qiladigan kuch. Yerga jalb qilish kuchining ta'siri ostida barcha jismlar Yer yuzasiga nisbatan bir xil tezlashishga tushadi, bu tortishish tezlashishi deb nomlanadi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, kuch har bir jismga ta'sir qiladi   tortishish deyiladi. U tortishish markaziga biriktirilgan.

Og'irligi–bilantanaga Erga jalb qilingan loy, to'xtatib turish yoki qo'llab-quvvatlash orqali harakat qiladi .   Tana uchun tortishish kuchi bo'lgan tortishish kuchidan farqli o'laroq, og'irlik qo'llab-quvvatlash yoki suspenziyaga qo'llaniladigan elastik kuchdir. Gravitatsiya faqat qo'llab-quvvatlash yoki suspenziya Erga nisbatan harakatsiz bo'lganda og'irlikka teng bo'ladi. Modulo og'irligi tortishish darajasidan ham ko'proq va ozroq bo'lishi mumkin. Qo'llab-quvvatlov tezlashtirilgan holatda (masalan, yuk ko'taradigan asansör), harakat tenglamasi (qo'llab-quvvatlashning reaktsiya kuchi og'irlik kattaligiga teng ekanligini, ammo teskari belgisi borligini hisobga olsak) ): Þ   . Agar harakat yuqoriga bo'lsa   pastga: .

Tananing erkin tushishi bilan uning og'irligi nolga teng, ya'ni. bir holatda vaznsizlik.

Elastik kuchlar   Jismlarning o'zaro ta'siri natijasida paydo bo'ladi va ularning deformatsiyasi bilan birga keladi. Elastik (kvazi-elastik) kuch zarrachani muvozanat holatidan siljishiga mutanosib va \u200b\u200bmuvozanat holatiga yo'naltiriladi:

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
.

Tegishli maqolalar

• "Polejjaevskaya" metro bekati

  26 fevral kuni Moskva meri Sergey Semenovich Sobyanin Katta Ring Line metrosining birinchi qismini ochdi. Petrovskiy bog'i, TsSKA, Xoroshevskaya, Shelepixa va Delovoy Tsentr stantsiyalari uzunligi 10,5 km. Beshta orasida ...

• Katta metro uzuk liniyasi

  Yangi 1973 yil arafasida, Moskvada ikkita noodatiy Moskva metro bekatlaridan biri "Polejjaevskaya" ochildi. Uning uchta usuli bor edi, lekin Partizanskaya (oldingi Izmailovskiy bog'i) farqli o'laroq, vilkalar harakatini yaratish g'ayrioddiy loyiha edi.

• X2 \u003d a tenglamaning echimlari

   ((3 * x - 1) \u003d 0; - (3 * x - 1) \u003d 0; Bundan kelib chiqadiki, bitta tenglama 3 * x - 1 \u003d 0.) 3 * x - 1 \u003d 0 shaklida chiziqli tenglamani oldik. tenglamani yechish uchun tenglamaning qanday xususiyatlarga ega ekanligini aniqlaymiz: Tenglama ...

• Nobel mukofoti laureatlari: Maks Plank

  Mashhur frantsuz matematiki A.Puynkare shunday yozgan: "Plankning kvant nazariyasi shubhasiz, tabiiy falsafa Nyuton davridan beri bo'lgan eng katta va chuqur inqilobdir". Maks Karl Ernst Lyudvig Plank ...

• Men ogue ispan tilini hal qilaman. Ogé ispan tilida. OGE ga tayyorgarlik

  KIM OGE-ning ispan tilidagi og'zaki qismi uchta vazifani o'z ichiga oladi: 1-topshiriq mashhur ilmiy xarakterga ega bo'lgan kichik matnni ovoz chiqarib o'qishni o'z ichiga oladi. Tayyorgarlik vaqti - 1,5 minut, 2-topshiriqda shartli ravishda qatnashish taklif etiladi ...

• Kemalar - suzuvchi kema modi

Kemalar - bu Minecraft 1.7.10-da suzuvchi kemalar uchun juda yaxshi mod bo'lib, u nafaqat xohlagan kemani (ikki blokli qayiqdan tortib, ulkan beshta frezagacha) qurishga imkon beradi, balki uni muvaffaqiyatli boshqaradi ...