Сила. — Гипермаркет знаний

KNOWLEDGE HYPERMARKET

Сила.

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Сила

   Основное утверждение механики состоит в том, что ускорения тел определяются действиями их друг на друга.
   Количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения или испытывают деформацию, называют в механике силой. Это пока еще качественное, недостаточное для такой точной науки, как физика, определение. Введя его, мы расчленили главное утверждение механики на два:
   1) ускорения тел вызываются силами;
   2) силы обусловлены действиями на данное тело других тел.
   Понятие силы относится к двум телам. С самого начала нужно отчетливо представить себе, что понятие силы относится именно к двум телам, а не к одному. Всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело, со стороны которого она действует. Так, сила тяжести действует на камень со стороны Земли, а на шарик, подвешенный на пружине, действует сила упругости со стороны пружины.
   Сила имеет направление. Так, сила упругости растянутой пружины действует вдоль ее оси. Сила трения останавливает скользящую по льду шайбу и направлена против скорости ее движения.
   Сила - векторная величина.
   Сравнение сил. Для количественного определения силы мы должны уметь ее измерять. Только при этом условии можно говорить о силе как об определенной физической величине.
   Но ведь действия на данное тело могут быть самыми разнообразными. Что общего, казалось бы, между силой притяжения Земли к Солнцу и силой, которая, преодолевая тяготение, заставляет двигаться ракету? Или между этими двумя силами и силой, сжимающей мяч в руке, определяемой сокращением мускул? Ведь они совершенно различны по своей природе! Можно ли говорить о них как о чем-то физически родственном? Можно ли сравнивать их?
   Когда человек не может поднять тяжелую вещь, он говорит: «Не хватает сил». При этом, в сущности, происходит сравнение двух совершенно разных по своей природе сил - мускульной силы и силы, с которой Земля притягивает этот предмет. Но если вы подняли тяжелый предмет и держите его на весу, то ничто не мешает вам утверждать, что сила, действующая на тело со стороны ваших рук, по модулю равна силе тяжести. Это утверждение, по существу, и является определением равенства сил в механике.
   Две силы независимо от их природы считаются равными и противоположно направленными, если их одновременное действие на тело не меняет его скорости (т. е. не сообщает телу ускорение).
   Это определение позволяет измерять силы, если одну из них принять за единицу измерения.
   Измерение сил. Значит, для измерения сил надо располагать эталоном единицы силы.
   В качестве эталона единицы силы выберем силу

, с которой некоторая определенная (эталонная) пружина при фиксированном растяжении

действует на прикрепленное к ней тело (рис.3.5). Сила упругости пружины направлена вдоль оси пружины.

Установим способ сравнения сил с эталонной силой.
Мы уже говорили, что две силы считаются равными и противоположными по направлению, если при одновременном действии они не сообщают телу ускорение. Следовательно, измеряемая сила

равна по модулю эталонной силе

и направлена в противоположную сторону, если под воздействием этих сил тело не получает ускорение (см. рис. 3.5). Причем сила

может быть любой природы: силой упругости пружины, силой трения и т. д.
При действии по одному направлению двух сил

(рис.3.6) их результирующая сила равна

. Поэтому измеряемая сила

, направленная в противоположную сторону, по модулю также равна

, если все три силы, действуя одновременно на тело, не сообщают ему ускорение.

Таким образом, располагая эталоном силы, мы можем измерять силы, кратные эталону. Для этого к телу, на которое действует измеряемая сила, прикладывают в сторону, противоположную ее направлению, такое количество эталонных сил, чтобы тело не получило ускорение, и подсчитывают число эталонных сил. Естественно, что при этом ошибка в измерении произвольной силы будет такой же, как и в измерении эталонной силы

. Выбрав эталонную силу достаточно малой, можно в принципе производить измерения с требуемой точностью.
Динамометр. На практике для измерения сил применяют динамометр (рис.3.7). Использование динамометра основано на том, что удлинение пружины прямопропорционально приложенной к ней силе. Поэтому по длине пружины можно судить о значении силы.

   О силах в механике. Нам еще предстоит в дальнейшем довольно обстоятельный разговор о силах. Пока же ограничимся несколькими замечаниями.
   В механике не рассматривается природа тех или иных сил. Не делаются попытки выяснить, вследствие каких физических процессов появляются те или иные силы. Это задача других разделов физики.
   В механике важно лишь знать, при каких условиях возникают силы и каковы их модули и направления, т. е. знать, как силы зависят от расстояний между телами и от скоростей их движения. А знать модули сил, определять, когда и как они действуют, можно, не вникая в природу сил, а лишь располагая способами их измерения.
   В механике в первую очередь имеют дело с тремя типами сил: гравитационными силами, силами упругости и силами трения. Модули и направления этих сил определяются опытным путем. Важно, что все рассматриваемые в механике силы зависят либо только от расстояний между телами или от расположения частей тела (гравитация и упругость), либо только от относительных скоростей (трение).

   ???
   1. Дайте определение силы.
   2. Какие две силы считаются в механике равными?
   3. Как складываются силы, действующие на тело?

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс

_{Скачать учебники и книги онлайн, планирование по физике, курсы и задания по физике для 10 класса}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Источник — «http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0.»

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов - гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других "взрослых" тем.

Разработка - Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: