|
1.4. Силы в механике
Динамика исследует законы и причины, вызывающие движение тела, т.е. изучает движение материальных тел под действием приложенных к ним сил. В этой главе анализируется виды и категории сил в природе, рассматриваются силы тяжести, силы упругости, силы трения.
1.4.1. Виды и категории сил в природе
Одно из простейших определений силы: влияние одного тела (или поля) на другое, вызывающее ускорение, - это сила.
Однако спор вокруг определения силы не закончен до сих пор. Это обусловлено трудностью объединения в одном определении сил, различных по своей природе и характеру проявления. По современным представлениям все явления, протекающие во вселенной, обусловлены четырьмя типами сил или взаимодействий:
• гравитационные (проявляются в виде сил всемирного тяготения);
• электромагнитные (существование атомов, молекул и макротел);
• сильные (ответственны за связь частиц в ядрах);
• слабые (ответственны за распад частиц).
Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым, силам, поэтому их называют фундаментальными.
Силы, рассматриваемые в классической механике, имеют электромагнитную (силы упругости, силы трения) и гравитационную природу (силы тяготения, силы тяжести). Для упругих сил и сил трения можно получить лишь приближенные эмпирические формулы.
1.4.2. Сила тяжести и вес тела
В динамике, при изучении движения тел, необходимо знать силы, действующие на тело, и их зависимость от различных величин.
Одна из фундаментальных сил, сила гравитации, проявляется на Земле в виде силы тяжести - силы, с которой все тела притягиваются к Земле.
Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением - ускорением свободного падения g. Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует сила тяжести mg. Она приблизительно равна силе гравитационного притяжения
к Земле.
|
