Moddiy nuqta dinamikasi. Kuch,massa va impuls. Nyuto’nning birinchi qonuni va inersial sanoqtizimlar. Nyutonning ikkinchi qonuni. Nyutonning uchinchi qonuni. Tabiatdagi kuchlar. Inersiya markazi to’g’risida teorema

O'zaro ta'sirning tabiati
Tabiatdagi barcha kuchlar, kelib chiqishi bo'yicha to'rtta asosiy tortishish kuchiga tegishli, kuchsiz va kuchli). Makrokosmosda faqat tortishish kuchi va elektromagnit kuchlarning ta'siri seziladi. Zaif va kuchli shovqinlar atom yadrolari va subatomik zarralar ichidagi jarayonlarga ta'sir qiladi.
Gravitatsion o'zaro ta'sirning eng keng tarqalgan namunasi bu erning atrofidagi jismlarga ta'sir qiladigan kuchdir.
Elektromagnit kuchlar, aniq misollardan tashqari, tanalarning bir-biriga ta'sir qiladigan elastik bosim bilan bog'liq bo'lgan barcha ta'sirlarni o'z ichiga oladi. Shunga ko'ra, og'irlik kabi tabiat kuchi (tanani to'xtatib turish yoki qo'llab-quvvatlaydigan kuch) elektromagnit xususiyatga ega.
Kuchning tanaga ta'siri quyidagilarga bog'liq.

1. 
   Qo'llaniladigan kuchning kattaligi;
   
2. 
   Kuch ishlatish nuqtalari;
   
3. 
   Kuchning harakat yo'nalishlari.
   

O'z tabiatiga ko'ra, kuchlar maydon darajasida tortishish, elektromagnit, kuchsiz va kuchli o'zaro ta'sirlardir. Gravitatsion kuchlar tortishish kuchi, tana og'irligi va tortishish kuchini o'z ichiga oladi. Elektromagnit kuchlarga egiluvchanlik va ishqalanish kiradi. Maydondagi darajadagi o'zaro ta'sirlarga quyidagilar kiradi: Kulon kuchi, Amper kuchi, Lorentz kuchi.
Taklif etilgan kuchlarni ko'rib chiqing.
Og'irlik kuchi.
Gravitatsion kuch universal tortishish qonunidan kelib chiqadi va jismlarning tortishish o'zaro ta'siri asosida vujudga keladi, chunki massasi bo'lgan har qanday jism tortishish maydoniga ega. Ikki jism teng kattalikdagi kuchlar bilan o'zaro ta'sir qiladi va teskari yo'naltirilgan, massalar mahsuloti bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ularning markazlari orasidagi masofaga teskari proportsionaldir.
G \u003d 6.67. 10 -11 - Kavandish tomonidan belgilangan tortishish doimiyligi.

Og'irlikning namoyon bo'lishidan biri tortishishdir va tortishish tezlanishini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin.

Bu erda: M - Yerning massasi, R s - Yerning radiusi.
Er butun jismlarni o'ziga tortadigan kuch tortishish deyiladi. Bu ko'rsatilgan - tortishish markaziga bog'langan, Yerning markaziga radius bo'ylab yo'naltirilgan F strand F strand \u003d mg formulasi bilan aniqlanadi.
Qaerda: m - tana og'irligi; g - tortish tezlashishi (g \u003d 9,8 m / s 2).
Vazifa: Yer yuzasida tortishish kuchi 10N. Erning radiusiga teng balandlikda u nimaga teng bo'ladi (6. 10 6 m)?
Tana vazni.
Tana tortishish kuchi tufayli gorizontal tayanch yoki vertikal süspansiyonda harakat qiladigan kuchga og'irlik deyiladi. Belgilangan - P, tortishish markazi tagida qo'llab-quvvatlanadigan yoki suspenziyaga biriktirilgan, pastga yo'naltirilgan.

Agar tanasi dam olayotgan bo'lsa, unda tortishish og'irligiga teng va P \u003d mg formulasi bilan aniqlanganligi haqida bahslashish mumkin.

Agar tanasi tezlashishi bilan harakat qilsa, u holda tana haddan tashqari yukni boshdan kechiradi. Og'irlik P \u003d m (g + a) formulasi bilan aniqlanadi.

Tana og'irligi tortishish kattaligidan taxminan ikki baravar katta (ikki marta ortiqcha yuk).

Agar tanasi tezlashuv bilan pastga tushsa, tana harakatning dastlabki soniyalarida vaznsizlikni boshdan kechirishi mumkin. Og'irlik P \u003d m (g - a) formulasi bilan aniqlanadi.
Ishqalanish kuchi.
Bir jismning boshqa jism yuzasida harakatga qarama-qarshi tomon yo'naltirilgan harakatiga ishqalanish kuchi deyiladi.

Ishqalanish kuchini tortishish markazi ostida, aloqa qiladigan yuzalar bo'ylab harakatga qarama-qarshi yo'nalishda qo'llash nuqtasi. Ishqalanish kuchi qolgan ishqalanish kuchi, aylanadigan ishqalanish kuchi, toymasin ishqalanish kuchi bilan bo'linadi. Dam olish ishqalanish kuchi bu bir jismning boshqasi yuzasida harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan kuchdir. Piyoda yurganda, taglikka ta'sir qiladigan dam olish ishqalanish kuchi odamga tezlashuv haqida xabar beradi. Dastlab harakatsiz jismlarning atomlari o'rtasida aloqalar siljishi bilan ular parchalanadi, ishqalanish kamayadi. Sürgülü ishqalanish kuchi aloqada bo'lgan jismlarning nisbiy tezligiga bog'liq. Rolling ishqalanishi toymasin ishqalanishidan bir necha baravar kam.

Ishqalanish kuchi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi.
Bu erda: μ - ishqalanish koeffitsienti - sirt ishlovi tabiatiga va aloqa qiluvchi jismlarning materiallarining birikmasiga bog'liq bo'lgan o'lchovsiz miqdor (turli xil moddalarning alohida atomlarining jozibador kuchlari ularning elektr xususiyatlariga bog'liq);
N - qo'llab-quvvatlovchi reaktsiya kuchi - bu tana og'irligi ta'siri ostida yuzaga keladigan elastik kuch.
Gorizontal sirt uchun: F Tr \u003d mkmg
Qattiq suyuqlikda yoki gazda harakat qilganda, viskoz ishqalanish kuchi paydo bo'ladi. Viskoz ishqalanish kuchi quruq ishqalanish kuchidan ancha past. Shuningdek, u tananing nisbiy tezligiga qarama-qarshi tomonga yo'naltirilgan. Viskoz ishqalanish bilan dam olishda ishqalanish bo'lmaydi. Viskoz ishqalanish kuchi tananing tezligiga juda bog'liq.
Muammo: Itlar komandasi 100 kg og'irlikdagi chanani 149N doimiy kuch bilan qor ustida turib sudrab chiqara boshlaydi. Qorda sirg'angan yuguruvchilarning ishqalanish koeffitsienti 0,05 bo'lsa, chanalar trekning birinchi 200 metrini qancha vaqt bosib o'tishadi?
Elastiklik kuchi.
Tana deformatsiyalanganida, tananing oldingi o'lchamlari va shaklini tiklashga intiladigan kuch paydo bo'ladi. Unga egiluvchanlik kuchi deyiladi.
Deformatsiyaning eng oddiy shakli kuchlanish yoki siqishni deformatsiyasi.

Kichik deformatsiyalarda (| x |)<< l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: F упр =kх

Bu nisbat eksperimental tarzda tuzilgan Hooke qonunini ifodalaydi: elastik kuch tana uzunligining o'zgarishiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.
Qaerda: k - har metrga (N / m) o'lchanadigan tananing qattiqlik koeffitsienti. Qattiqlik koeffitsienti tananing shakli va hajmiga, shuningdek materialga bog'liq.
Fizikada, Kukning kuchlanish yoki siqishni deformatsiyasi to'g'risidagi qonuni odatda boshqa shaklda yozilgan:
Qaerda: - nisbiy deformatsiya; E - yosh modul, bu faqat materialning xususiyatlariga bog'liq va tananing kattaligiga va shakliga bog'liq emas. Turli materiallar uchun Yigitning moduli juda farq qiladi. Po'lat uchun, masalan, E2 · 10 11 N / m 2 va rezina uchun E2 · 10 6 N / m 2; - mexanik stress.
Bükme deformatsiyasi bilan, F cfr \u003d - mg va F cfm \u003d - Kx.

Shuning uchun biz qattiqlik koeffitsientini topamiz:

Texnologiyada ko'pincha spiral kamon ishlatiladi. Buloqlarni cho'zish yoki siqish paytida elastik kuchlar paydo bo'ladi, ular ham Hooke qonuniga bo'ysunadilar va burish va bükme deformatsiyalari paydo bo'ladi.
4. Natijada paydo bo'lgan kuch.
Natijada paydo bo'lgan narsa bir nechta kuchlarning harakatlarini almashtiradigan kuchdir. Ushbu kuch bir nechta kuchlar yordamida muammolarni hal qilishda qo'llaniladi.

Og'irlik kuchi va qo'llab-quvvatlovchi reaktsiya kuchi tanaga ta'sir qiladi. Natijada paydo bo'lgan kuch, bu holda, parallelogram qoidasiga muvofiq topiladi va formulada aniqlanadi

Natijada paydo bo'lgan odamning ta'rifiga asoslanib Nyutonning ikkinchi qonunini quyidagicha izohlash mumkin: natijada paydo bo'ladigan kuch uning massasi bilan tananing tezlashishi samarasiga teng.
Bir yo'nalishda bir tekis chiziq bo'ylab harakatlanadigan ikkita kuchning natijasi bu kuchlarning moduli yig'indisiga teng va bu kuchlarning harakatiga yo'naltirilgan. Agar kuchlar bir tekis chiziq bo'ylab harakat qilsa, lekin har xil yo'nalishlarda harakat qilsa, natijada paydo bo'ladigan kuch amaldagi kuchlar moduli farqiga teng va katta kuchning harakatiga yo'naltirilgan.
Vazifa: 30 ga yaqin burchakni tashkil etuvchi moyil tekislikning uzunligi 25m. bir tekis sur'atda harakatlanuvchi tana, bu tekislikdan 2s. Ishqalanish koeffitsientini aniqlang.
Arximedning kuchi.
Arximed kuchi - bu suyuqlikda yoki gazda hosil bo'lgan va tortishish kuchiga qarshi harakat qiluvchi suzuvchi kuch.
Arximed qonuni: suyuqlik yoki gazga botgan tanada harakatlanuvchi suyuqlikning og'irligiga teng suzuvchi kuch
Bu erda: - suyuqlik yoki gazning zichligi; V - tananing suv osti qismining hajmi; g - tortishish tezlashishi.

Santrifüj kuchi.

Markazdan qochma kuch aylanada harakatlanayotganda ro'y beradi va markazdan radius bo'ylab yo'naltiriladi.
Bu erda: v - chiziqli tezlik; r - aylananing radiusi.

Kulonning kuchi.

Nyuton mexanikasida tortishish massasi tushunchasi qo'llaniladi, chunki elektr zaryad tushunchasi elektrodinamikada birlamchi hisoblanadi.Elektr zaryad - bu elektromagnit kuchlarning o'zaro ta'siriga kirish uchun zarrachalar yoki jismlarning xususiyatlarini tavsiflovchi jismoniy miqdor. Zaryadlar Koulomb kuchi bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Bu erda: q 1 va q 2 - S (Kulon) bilan o'lchangan o'zaro ta'sirlanish zaryadlari;
r - zaryadlar orasidagi masofa; k - mutanosiblik koeffitsienti.
k \u003d 9 . 10 9 (N . m 2) / CL 2
Ko'pincha u quyidagicha yoziladi:, qaerda elektr 8,85 ga teng . 10 12 CL 2 / (N . m 2).

O'zaro ta'sir kuchlari Nyutonning uchinchi qonuniga bo'ysunadi: F 1 \u003d - F 2. Ular bir xil zaryad belgilariga ega bo'lgan dag'al kuchlar va turli xil belgilarga ega jozibador kuchlardir.

Agar zaryadlangan jism bir vaqtning o'zida bir nechta zaryadlangan jismlar bilan o'zaro ta'sir qilsa, u holda ushbu jismga ta'sir etuvchi kuch boshqa barcha zaryadlangan jismlarning ushbu tanada harakat qiladigan kuchlarining vektor yig'indisiga teng bo'ladi.