· Если два человека растягивают верёвку в противоположные стороны с силами по 100 Н, то верёвка, выдерживающая предельное натяжение 150 Н не разорвётся.

· Тяжелый че­мо­дан не­об­хо­ди­мо пе­ре­дви­нуть в купе ва­го­на по на­прав­ле­нию к локомотиву. Это легче будет сделать, если поезд в это время тормозит

·   силы, действующие между столом и книгой, покоящейся на столе, правильно изображены на рисунке В

· Если о лобовое стекло движущегося автомобиля ударилась муха, то сила, действующая на автомобиль со стороны мухи, равна силе, действующей на муху со стороны автомобиля

· Если мальчик и девочка тянут веревку за противоположные концы с силами девочка не более 70 Н, а мальчик — с силой до 120 , то максимальная сила с которой они могут натянуть веревку, стоя на одном месте, равна 70 Н

Силы упругости – это силы, возникающие в теле при его упругой деформации и направленные в сторону, противоположную смещению частиц при деформации. Силы упругости имеют электромагнитную природу. Они препятствуют деформациям и направлены перпендикулярно поверхности соприкосновения взаимодействующих тел, а если взаимодействуют такие тела, как пружины, нити, то силы упругости направлены вдоль их оси. Силу упругости, действующую на тело со стороны опоры, часто называют силой реакции опоры.

Деформация растяжения (линейная деформация) – это деформация, при которой происходит изменение только одного линейного размера тела. Ее количественными характеристиками являются абсолютное и относительное

удлинение. Абсолютное удлинение: Δl = l – l ₀ , где l и l ₀ длина тела в деформированном и недеформированном состоянии соответственно.

Относительное удлинение: Ԑ = Δl / l ₀

Небольшие и кратковременные деформации с достаточной степенью точности могут рассматриваться как упругие. Для таких деформаций справедлив закон Гука:

Сила упругости, возникающая при деформации тела прямо пропорциональна абсолютному удлинению тела и направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела:

 F_x = - k·Δl k –жёсткость . единица жесткости в системе СИ Н/м. Жесткость тела зависит от его формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено. При увеличении величины деформации, закон Гука перестаёт действовать, сила упругости начинает сложным образом зависеть от величины растяжения или сжатия

Сила трения в земных условиях сопутствует любым движениям тел. Она возникает при соприкосновении двух тел, если эти тела двигаются относительно друг друга. Направлена сила трения всегда вдоль поверхности соприкосновения

Сила тре­ния покоя (Fтр) про­ти­во­по­лож­на по на­прав­ле­нию и равна по мо­ду­лю силе, стре­мя­щей­ся сдви­нуть тело па­рал­лель­но по­верх­но­сти его со­при­кос­но­ве­ния с дру­гим телом.

 При уве­ли­че­нии «сдви­га­ю­щей» силы бру­сок оста­ет­ся в покое, сле­до­ва­тель­но, сила тре­ния покоя также уве­ли­чи­ва­ет­ся. При неко­то­рой, до­ста­точ­но боль­шой, силе F бру­сок при­дёт в дви­же­ние. Это озна­ча­ет, что сила тре­ния покоя не может уве­ли­чи­вать­ся до бес­ко­неч­но­сти – су­ще­ству­ет верх­ний пре­дел, боль­ше ко­то­ро­го она быть не может. Ве­ли­чи­на этого пре­де­ла – мак­си­маль­ная сила тре­ния покоя. Более точ­ные ис­сле­до­ва­ния по­ка­зы­ва­ют, что тре­ние покоя пол­но­стью опре­де­ля­ет­ся при­ло­жен­ной к телу силой и фор­му­лой

 F = μ·N

Если тело дви­жет­ся, то сила тре­ния, дей­ству­ю­щая на него со сто­ро­ны по­верх­но­сти, не ис­че­за­ет, такой вид тре­ния на­зы­ва­ет­ся тре­ние сколь­же­ния. Из­ме­ре­ния по­ка­зы­ва­ют, что сила тре­ния сколь­же­ния по ве­ли­чине прак­ти­че­ски равна мак­си­маль­ной силе тре­ния покоя. Сила тре­ния сколь­же­ния все­гда на­прав­ле­на про­тив ско­ро­сти дви­же­ния тела, то есть она пре­пят­ству­ет дви­же­нию. Сле­до­ва­тель­но, при дви­же­нии тела толь­ко под дей­стви­ем силы тре­ния, она со­об­ща­ет ему от­ри­ца­тель­ное уско­ре­ние, то есть ско­рость тела по­сто­ян­но умень­ша­ет­ся.

Ве­ли­чи­на силы тре­ния сколь­же­ния также про­пор­ци­о­наль­на силе нор­маль­но­го дав­ле­ния. F _{тр скольж} = μ·N

Пер­вый уча­сток, на ко­то­ром сила тре­ния воз­рас­та­ет при уве­ли­че­нии при­ло­жен­ной силы, со­от­вет­ству­ет тре­нию покоя.

 Вто­рой уча­сток, на ко­то­ром сила тре­ния не за­ви­сит от внеш­ней силы, со­от­вет­ству­ет тре­нию сколь­же­ния. 

Обыч­но ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния мень­ше еди­ни­цы. Это озна­ча­ет, что сила тре­ния сколь­же­ния по ве­ли­чине мень­ше силы нор­маль­но­го дав­ле­ния. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния яв­ля­ет­ся ха­рак­те­ри­сти­кой двух тру­щих­ся друг о друга тел, он за­ви­сит от того, из каких ма­те­ри­а­лов из­го­тов­ле­ны тела и на­сколь­ко хо­ро­шо об­ра­бо­та­ны по­верх­но­сти (глад­кие или ше­ро­хо­ва­тые).

· Сила трения зависит от силы нормального давления, от массы тела , от поверхности , по которой движется тело

·  Сила трения всегда направлена против движения тела.

· Сила трения не зависит от площади соприкасающихся тел

· Если тело движется по гладкой поверхности, то F_тр = 0

· Если тело преодолевает границу между гладкой и шероховатой поверхностью, то F _тр =

 Трение качения – это когда одно тело катится по поверхности другого. При одинаковых нагрузках сила трения качения меньше силы трения скольжения. Катящееся колесо немного вдавливается в дорогу, и перед ним образуется небольшой бугорок, который приходится преодолевать. Этим и обусловлено трение качения.

Чем твёрже дорога, тем меньше трение качения. Поэтому ехать по шоссе намного легче, чем по песку.

Причины возникновения трения :

1) Неровности, шероховатости поверхностей

2) Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел

Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. Слой смазки разъединяет поверхности трущихся тел

Жидкое трение возникает при движении тела в жидкостях или газах. Жидкое трение зависит от формы тел.

 Если тело движется равномерно по наклонной плоскости или находится в покое, то

· При увеличении угла наклона F _тр –увеличивается

N – уменьшается F _тяж = const

· При уменьшении угла наклона F тр – уменьшается

                                                             N – увеличивается F _тяж = const

Закон всемирного тяготения

От­крыл этот закон ан­глий­ский уче­ный Исаак Нью­тон в 1667 году. Все тела во Вселенной взаимно притягиваются с силами всемирного тяготения.

закон все­мир­но­го тя­го­те­ния: два тела при­тя­ги­ва­ют­ся друг к другу с силой, прямо про­пор­ци­о­наль­ной про­из­ве­де­нию масс этих тел и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­ной квад­ра­ту рас­сто­я­ния между ними.

Здесь есть еще одна ве­ли­чи­на – G, гра­ви­та­ци­он­ная по­сто­ян­ная. Ее фи­зи­че­ский смысл за­клю­ча­ет­ся в том, что она по­ка­зы­ва­ет, с какой силой вза­и­мо­дей­ству­ют два тела мас­сой в 1 кг, каж­дый в 1 кг, рас­по­ло­жен­ные на рас­сто­я­нии 1 м.  

Границы применимости  закона всемирного тяготения:

1) Тела являются материальными точками

2) Тела являются однородными шарами

3) Одно из взаимодействующих тел – шар, размеры и масса которого значительно больше, чем у второго.

F _тяж  - гравитационная сила, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи этой поверхности сила притяжения тела к Земле у её поверхности, когда h = 0.

Ускорение свободного падения у поверхности Земли

g = GM / R ²        

· С увеличением высоты тела над Землёй сила притяжения к Земле уменьшается, уменьшается и ускорение свободного падения.

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический летательный аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите. Чтобы тело стало искусственным спутником Земли, необходимо вывести (поднять) его за пределы плотных слоёв атмосферы и придать ему достаточную начальную скорость. Минимальная высота подъёма ИСЗ над Землёй, где отсутствует сопротивление воздуха, около 300 км. Для движения по орбите вокруг Земли аппарат должен иметь начальную скорость, равную или превышающую первую космическую скорость .

На больших высотах воздух сильно разряжен, поэтому можно считать, что на спутник действует только гравитационная сила

· При переходе спутника на более низкую орбиту ускорение увеличивается, скорость увеличивается, период вращения спутника уменьшается

Сила тяжести. Вес тела

F = mg  -  это сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Приложена к центру тела, направлена вертикально вниз, зависит от массы тела.

Вес тела Р(Н) – сила, с которой тело действует на опору или подвес. Приложена к опоре или подвесу. Возникает из-за деформации тела и опоры. Направлен из точки соприкосновения перпендикулярно опоре. Вес тела – частный случай проявления силы упругости.

· Если тело и опора неподвижны или движутся прямолинейно и равномерно, то вес тела по своему численному значению равен силе тяжести, действующей на тело. P = mg

·  Если тело движется вниз с ускорением а, то вес тела уменьшается

                                                  P = m(g – a)

· Если тело движется вверх с ускорением а, то вес тела увеличивается

      P = m ( g + a )  =  – перегрузка

· При свободном падении Р =0 (невесомость), так как а = g . Любое тело находится в состоянии невесомости, если на него действует только сила тяготения

· Сила тяжести и вес тела отличаются по своей природе: вес тела является проявлением действия межмолекулярных сил (электромагнитная природа), а сила тяжести имеет гравитационную природу.