Сила трения

Если вы попытаетесь сдвинуть с места шкаф, то сразу убедитесь, что это не так-то просто сделать. Его движению будет мешать взаимодействие ножек с полом, на котором он стоит.

Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел и препятствующее их относительному движению, называют трением, а характеризующую это взаимодействие силу — силой трения.

Различают три вида трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения.

Динамометр. Вес тела

Динамометр (от греческого слова «динамис» — сила) — это прибор для измерения силы.

Существуют различные конструкции динамометров. Силу тяги тракторов, тягачей, буксиров и т. д. измеряют с помощью тяговых динамометров (рис. 35). Для измерения мышечной силы руки используют медицинский динамометр — силомер (рис. 36).

Сила упругости. Закон Гука

На все тела, находящиеся вблизи Земли, действует ее притяжение. Под действием силы тяжести падают на Землю капли дождя, снежинки, оторвавшиеся от веток листья.

Но когда тот же снег лежит на крыше, его по-прежнему притягивает Земля, однако он не проваливается сквозь крышу, а остается в покое. Что препятствует его падению? Крыша. Она действует на снег с силои, равной силе тяжести, но направленной в противоположную сторону. Что это за сила?

Равнодействующая сила

Обычно на любое движущееся тело действует не одно, а сразу несколько окружающих его тел. Например, во время падения тела на него действует не только Земля (сила тяжести), но и воздух (сила сопротивления).

В тех случаях, когда на частицу (материальную точку) действует несколько тел, их общее действие характеризуют равнодействующей силой.

Для нахождения равнодействующей силы существуют простые правила.

Сила тяжести

Почему мяч, брошенный в горизонтальном направлении (рис. 28), через некоторое время оказывается на земле? Почему камень, выпущенный из рук (рис. 29), падает вниз? Почему прыгнувший вверх человек вскоре снова оказывается внизу? У всех этих явлений одна и та же причина — притяжение Земли.

Падение мяча
Свободное падение под влиянием силы тяжести
Земля притягивает к себе все тела: людей, деревья, воду, дома, Луну и т. д.

Сила

Мы знаем, что скорость тела относительно Земли изменяется тогда, когда на него действуют другие тела. Проиллюстрируем это новыми примерами.

Толкая вагонетку (рис. 25), ее приводят в движение. В этом случае скорость вагонетки изменяется под действием руки человека.

Опустим на воду пробку, на которой лежит железная скрепка. Магнит, притягивая скрепку, приводит ее и пробку в движение (рис. 26). В этом случае магнит — то тело, которое изменяет скорость скрепки и пробки.

Расчет массы и объема тела

Для того чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:

Плотность вещества равна массе деленной на объем (10.1)

Массу тела можно определить с помощью весов. А как найти объем тела?

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда (рис. 24), то его объем находится по формуле

V = аbс.

Плотность вещества

Тела, изготовленные из разных веществ, при одинаковых объемах имеют разные массы. Например, железо объемом 1 м3 имеет массу 7800 кг, а свинец того же объема — 13000 кг.

Физическую величину, показывающую, чему равна масса вещества в единице объема (т. е., например, в одном кубическом метре или в одном кубическом сантиметре), называют плотностью вещества.

Взаимодействие тел. Масса

Проделаем опыт. На рисунке 18, а изображена тележка с прикрепленной к ней упругой пластиной. Пластина согнута и связана нитью. Тележка находится в покое относительно стола. Начнет ли она двигаться, если пластина выпрямится? Для ответа на этот вопрос пережжем нить. Пластина резко выпрямляется, но тележка остается на прежнем месте (рис. 18, б).

Покоящаяся тележка
Теперь поставим рядом с первой тележкой вторую (рис. 19, а). После пережигания нити обе тележки приходят в движение и разъезжаются в противоположные стороны.

Инерция

Предположим, что вы стоите перед домом. Можете ли вы «заставить» его двигаться? Думаете, что нет? Тогда вы ошибаетесь. Для того чтобы привести здание в движение, достаточно пойти самому. Если вы направитесь в сторону от дома, то он начнет от вас удаляться. Удаляться — значит двигаться. Здание начнет двигаться относительно вас.

Pages