כוחות במכניקה. יחידת כוח במכניקה

כוחות במכניקה לרוב באים לידי ביטוי בסעיף זה הוא דינמי. זה היה מקום שבו למד התנועה של גופים לוקחים בחשבון את הכוחות הפועלים עליהם. זהו כוח של המכניקה של מה שהטבע הם וכיצד הם יכולים להיות מחושבים, היום נדברנו.

מהו הבסיס של דינמיקה

כפי שהוזכר קודם לכן, את המכניקה של כוח להגשים את עצמם בתדירות הגבוהה ביותר בסעיף זה. ואם כן, יהיה יותר מודע לכך כלל הוא הבסיס התיאורטי של קיומה של דינמיקה. אולי מישהו כבר ניחש כי אנחנו מדברים על ניוטון יצחק המפורסם, או ליתר דיוק, את החוקים הנגזרים מהם. יחידת כוח במכניקה, אגב, זו הסיבה, ונושאת את שמו.

שמאפשר לנו את חוקי ניוטון?

הם מאפשרים לנו לפתור את הבעיה העיקרית במקרה זה הוא בודאות ידועה לכל הכוחות הפועלים בכל רגע נתון על גוף המבחן. נניח שזה נכון, ואנחנו מכירים אותם. ואז נוכל למצוא את התאוצה, החלים על גוף ללא קושי רב. אבל הידע של איך העוצמה והכיוון הוא האצה, ייפתח לפנינו הסיכויים חיפוש מהירות הגוף בכל נקודה רצויה בזמן. כתוצאה מכך, אנו יכולים לקבוע את המיקום של נקודת חומר כשאנחנו רוצים. אתה יכול להדגיש את החשיבות של והבעיה ההפוכה. מתברר כי כדי לפתור את הבעיות בהתחלה צריך כראוי לארגן את הכוחות במכניקה, שבו הנוסחא תינתן בהמשך.

כוחות הטבע

אם אנחנו פותחים את ספר הלימוד, ספר של בעיות בפיסיקה או חומר עזר אחר ומעיינים המכניקה, אנו רואים הרבה בעיות של דינמיקה, שבו מתמודד בתדירות הגבוהה ביותר עם רק שלושה כוחות. הם רלוונטיים הכבידה, החיכוך ואת האלסטיות אוניברסלי. בואו נדבר על כל אחד מהם בפירוט. ובואו נתחיל עם הראשונה.

הגוף נופל מגובה, בלי מהירות ראשונית

במקרים כאלו נקראים נפילה חופשית. מה שמקיף אותנו הוא נמשך הפלנטה שלנו. כולל עצמנו. כאן אתה יכול לקבוע את העובדה הזו של כוחות הכבידה האוניברסלי. עכשיו אנחנו יכולים להתעלם התנגדות אוויר, אם כי גישה זו אינה תמיד סבירה. אבל מה אנחנו מקבלים? ואז לבוא, כי כל הגופים יש בערך אותו האצה בנפילה חופשית. האם לזרוק אמיתי אבן או מרוצף קטן למטה - את המהירות ואת הנפילה תהיה בערך אותו הדבר.

אוסיף למערכת האביב

תארו לעצמכם כי באביב מושעה משקולת. הוא, כמו כל גוף אחר, יטו ליפול אל הקרקע. בשלב זה, הוא פועל כוח המשיכה של כוכב הלכת שלנו. עם זאת, אם באביב הוא חזק, זה יהיה מתוח עד לנקודה מסוימת. לאחר מכן, הגוף יפסיק נפילה והמערכת תגיע למצב של שיווי משקל מכאני שנקרא. זה מתרחש כאשר פועל על הגוף כמה כוחות, אבל הסכום שלהם הוא אפס. במילים אחרות, את הפעולה של כוחות מפוצים.

כאן מתחיל לבקש מסקנה הגיונית. מתברר שבנוסף לכוח הכובד על המשקל בצד באביב יש כוח אחד יותר כי היא מספרית אטרקציה שווה. יש לה שם מאוד פשוט שנתן את התופעה. זה נקרא כוח אלסטי שלה. יחידת כוח במכניקה היא אוניברסלית, ואז היא גם שווה אחד ניוטון.

האם האצה - הסיבה לשיעור השינוי?

אולי. במבט ראשון, הכל הוא כפי שהוא נראה. אבל אם תחפור עמוק, זה מספיק כדי לקחת תפנית מעניינת. ישנו נפלא חוק של ניוטון (שני), אשר קובע כי כוח שווה מסת פעמי ההאצה הנחילה את הגוף. בהתחלה זה אולי נראה (רק באופן מתמטי) כי הכח הוא התוצאה. אבל יש, למעשה, ההפך הוא נכון.

תארו לעצמכם כדור כדורגל, עבור פעימה כי. הוא דיווח על הכוח, ולאחר מכן הוא רוכש האצה מסוימת. בדומה לכך, במקרה של תנועות גוף. זה עובר מרחק מסוים, לעצור. האצה תהיה שלילית כל עוד המהירות שווה לאפס. אנחנו יכולים מייד הצגנו את ההנחה שיש מתרחש כוח המאט את הגוף, כי הוא הגורם להאצה שלילית מאוד זה. וזה באמת קיים. כוח החיכוך הזה.

רגע של כוח. מכניקה: תיאורטית וטכנית

ברגע של כוח ייקרא כוח הסיבוב שנוצר על ידי סיבוב של וקטור הכוח ביחס לנקודה או גוף מרומזת. יש לו את הממד של ניוטון למטר. תנאי התרחשות פשוטים. זה מספיק כדי להבהיר נקודה לא שוכבת על הקו של כוח. קבע את נקודת יכול להיות תוצר של כוח המינוף. הדוגמא הפשוטה ביותר היא אגוז טוויסט עם מפתח ברגים. חוזק במכניקה תיאורטית בקושי שונה אנלוגים שלו בקטע הקלסי, אז זה לא הגיוני להתעמק בתמורה מפורטת יותר. בואו לחזור ליסודות, כי הם הרבה יותר חשובים.

שוב, את הכוח של גמישות

הקורא יכול תמיד לבדוק באופן אישי מה נאמר כרגע. נניח שיש לנו גוף מוצק. כל התנגדות הצעות מוצקות כאשר מנסה לשנות את הצורה, גודל. אבל פעולות אלה הן שום דבר אחר מאשר עיוות פשוט, נכון? אבל מה הם הסוגים שלה? ישנם חמישה סוגים בסיסיים של עיוות: מתח, דחיסה, כיפוף, פיתול, גזירה.

מה יקרה כאשר אתה מנסה לשנות את הצורה והגודל?

זה תלוי באופי של הגוף. באופן כללי, את העיוות הוא אלסטי ולא אלסטי. אבל אתה צריך לדעת כי כל ניסיון לשנות את הצורה והגודל של הגוף, הוא ינסה להחזיר אותם. במקרה כזה, אם העיוות הוא קטן בהשוואה לגודל המקורי, כוחות אלסטי זה יכול להיעשות. דבר נוסף, אם המצב הוא בדיוק הפוך. אבל המחקר של תהליכים אלה כבר עוסק מדען רוברט גוק. ניסוייו, אשר העניקו סיקור נרחב של תהליך העיוות של הגופים, הוא היה ב 1660.

מה עשה המדען הזה?

הוא לקח גרעין קשה, אשר החל להימתח. כאשר זה קרה בתוך המוט, כפי שניתן לנחש, הכח אלסטי. זה נמדד תהליך של מתיחה. כדי לתאר את התהליך במונחים של כמות, זן הערך חדש, התארכות שנקראה אז. זהו לא אחר מאשר ההבדל בממדים ליניארי של הגוף הוארך במדינה רגילה. תוצאות הניסוי אפילו הפתיעו קצת. כפי שהתברר, במקרה של דפורמציות קטנות בין כוח התארכות אלסטית יש קשר ביחס ישר. כאן יש לנו ערך אחר, שבו אנו קוראים את מקדם אלסטיות. זה תלוי בחומר שממנו הגוף נעשה, ועל מה יש לו ממדים ליניארי.