Физика > Применения законов Ньютона
Как использовать первый, второй и третий законы движения Ньютона в физике: кинетическая энергия, трение, лобовое сопротивление, деформация силы, график.
Чистая сила влияет на движение, позицию и/или форму объекта.
Задача обучения
- Разобраться в воздействии сил на перемещение и форму объекта.
Основные пункты
- Трение – сила, сопротивляющаяся движению объекта, проходящего сквозь жидкость (вода, воздух). Она пропорциональна скорости перемещения объекта.
- Деформационные силы – создаются растяжением или сжатием материала. В качестве примеров можно вспомнить пружину.
Термин
- Кинетическая энергия – энергия объекта, создаваемая в движении. Она достигает половины массы тела и равна квадрату его скорости.
Мы уже знаем, что чистая сила способна воздействовать на движение, позицию и форму объекта. Сейчас полезно рассмотреть наиболее интересные силы, которые научат применять законы Ньютона.
Трение
Сила трения вступает в сопротивление с движением между двумя контактирующими поверхностями. Когда они перемещаются относительно друг друга, возникающее между ними трение трансформирует кинетическую энергию в тепло. Иногда подобный контакт вызывает удивительные результаты (огонь при трении дерева). Трение не выступает главной силой и появляется из электромагнитных между заряженными частицами.
Лобовое сопротивление
Лобовое сопротивление возникает, если объект перемещается в жидкости или газе. Можно прочувствовать, если поводить рукой по воде или же подставить ладонь против ветра. Эта сила сопротивляется движению. Она пропорциональна скорости проходящего сквозь нее объекта.
(А) – вид сверху на два буксира, толкающих баржу. (B) – диаграмма свободного тела для баржи, перемещающейся по воде. Здесь отображены две вертикальные силы – вес баржи и плавучая сила воды, которая поддерживает ее. Эти силы перпендикулярны, поэтому оси х и у расположены в том же направлении, что Fx и Fy. Это одномерная задача вдоль направления Fapp, потому что трение пребывает в противоположном направлении
Деформация
Важно также вспомнить о силе деформации, воздействующей на форму объекта. Если бульдозер вдавливает машину в стену, то она не пройдет сквозь нее, а изменит свою форму (сожмется). Этот процесс именуют деформацией. Даже очень маленькие силы способны привести к слабым деформациям. В таких случаях объект возвращает исходную форму, как только сила прекращает действие. Размер деформации пропорционален силе.
Раздел Физика |
|||||
| Введение | |||||
| Сила и масса | |||||
| Законы Ньютона | |||||
| Другие примеры сил | |||||
| Решение проблем | |||||
| Векторная природа сил | |||||
| Дальнейшие применения законов Ньютона | |||||
