Рух тіла під дією декількох сил

Тіло рухається по горизонтальній дорозі. На тіло діють чотири сили: сила тяжіння, напрямлена вниз, сила нормальної реакції опори, напрямлена перпендикулярно до площини, сила тертя, напрямлена вздовж площини у бік, протилежний руху тіла і сила тяги (сила натягу мотузки або сила пружності). Тіло рухається з прискоренням а. Рівновага — стан тіла, при якому відсутнє переміщення будь-яких його точок під дією прикладених сил. При поступальному русі тіла можна розглядати рух тільки однієї точки тіла — його центру мас. Центр мас — це точка, в якій сконцентрована вся маса тіла і прикладена рівнодійна всіх сил, які діють на тіло.Тіло, яке може обертатися навколо закріпленої осі, може знаходитися в стані рівноваги, якщо геометрична сума всіх прикладених до нього сил та алгебраїчна сума моментів сил, які прикладені до тіла, відносно осі дорівнює нулю.

Момент сили — добуток сили, яка діє на тіло, на плече сили.

Плече сили — найменша відстань від осі обертання до лінії, вздовж якої діє сила.

Існують три види рівноваги:

Стійка — при незначному зсуві тіло знову повертається в положення рівноваги.

Нестійка — незначний зсув тіла спричиняє значне його відхилення від положення рівноваги.

Байдужа — будь-який зсув тіла не порушує стану рівноваги.

Сила Лоренца

Сила Лоренца — сила, що діє на електричний заряд, який перебуває у електромагнітному полі.

Процес взаємодії магнітних полів дослідив Лоренц, який вивів формулу для визначення сили, що діє з боку магнітного поля на рухому заряджену частинку. Сила, з якою поле діє на кожний окремий

заряд (сила Лоренца): Fл=F/n=BQдельтаl/дельтаl sin a.

Силу, що діє з боку магнітного поля на рухомі в ньому заряди, називають силою Лоренца.

Сила Лоренца визначається співвідношенням: F_л = q · V · B · sin

-де q величина движущегося заряда;

-V модуль його швидкості;

-B модуль вектора індукції магнітного поля;

-a кут між вектором швидкості заряда і вектором магнітної індукції

Сила Лоренца залежить від модулів швидкості частинки і індукції магнітного поля. Ця сила перпендикулярна швидкості і, отже, визначає доцентрове прискорення частинки. Частка рівномірно рухається по колу радіуса r.

Зверніть увагу, що сила Лоренца перпендикулярна швидкості і тому вона не виконує роботи, не змінює модуль швидкості заряду і його кінетичної енергії. Але напрям швидкості змінюється безперервно.

 

 

Білет № 20

Маса. Сили в природі

Величину, яка кількісно характеризує інертність тіла, називають масою тіла. Чим більша маса тіла, тим воно інертніше. Маса тіла позначається літерою m та вимірюється в кілограмах у Системі Інтернаціональній. Сила — це фізична величина, яка кількісно характеризує дію одного тіла на інше, в результаті якої воно набуває прискорення. Сила є векторною величиною. Тобто, крім числового значення, сила має напрямок. Сила позначається літерою F та в Системі Інтернаціональній вимірюється в ньютонах. 1 ньютон — це сила, яка тілу масою 1 кг, що перебуває в стані спокою, надає за 1 секунду швидкість 1 метр за секунду при відсутності тертя. Виміряти силу можна за допомогою спеціального пристрою — динамометра.В залежності від характеру взаємодії в механіці розрізняють три види сил:- силу тяжіння,- силу пружності,- силу тертя. Як правило, на тіло діє не одна, а декілька сил. У такому випадку розглядають рівнодійну сил. Рівнодійною сил називають таку силу, яка діє так само, як декілька сил, що одночасно діють на тіло. Користуючись результатами дослідів, можна зробити висновок: рівнодійна сил, спрямованих вздовж однієї прямої в один бік, спрямована в той же бік, а її значення дорівнює сумі значень цих сил. Рівнодійна двох сил, спрямованих вздовж однієї прямої в протилежні боки, спрямована в бік більшої сили та дорівнює різниці значень цих сил.ІІ закон Ньютона: сила, яка діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла на прискорення, надане цією силою.

Наслідки ІІ закону Ньютона:- Закон справедливий тільки в інерціальних системах відліку.- Сила — причина зміни швидкості. Напрям прискорення завжди співпадає з напрямом сили.- Закон справедливий для сили будь-якої природи.