Вагою тіла називають силу, з якою тіло, внаслідок притягання до Землі, діє на горизонтальну опору чи підвіс

 

Отже, вага тіла — це сила, прикладена до опори чи підвісу, а сила тяжіння — це сила, прикладена до тіла. Тому сила тяжіння — це гравітаційна сила, а вага — сила пружності.

 

Р =F_т= mg. - коли тіло перебуває у стані спокою, або коли тіло й опора рухаються прямолінійно та рівномірно.

 

Силою пружності називають силу, яка виникає у разі деформації тіл під час їх взаємодії. Деформації поділяють на пружні, які зникають після припинення дії зовнішніх сил (оскільки молекули тіла повертаються в початкове положення), та пластичні, коли відновлення форми тіла не відбувається.

 

Сили пружності є найбільш поширені і виникають у разі дотикання всіх тіл між собою, коли їх молекули наближаються на відстань 10^-9 - 10^-10 м, щоб могли взаємодіяти їх електронні оболонки.

 

Деформація тіла – це зміна його форми або об’єму.

 

Під дією однієї і тієї ж сили зміщення кінців пружин (абсолютні деформації видовження) будуть різними: X _a: Х _б: Х _в = 1: 0,5: 2 (рис.2.2.29). Якщо підвісити у два рази важчий вантаж, то й видовження пружини збільшиться вдвічі. Отже, зв'язок між діючою силою F і абсолютною деформацією пружини x можна записати так:

 

 

 

закон Гука: сила пружності, яка виникає при деформації тіла, пропорційна видовженню тіла і направлена протилежно напряму переміщення частинок тіла відносно інших частинок при деформації.

 

де k - коефіцієнт пропорційності, що характеризує жорсткість пружини,

 

[k]= Н/м.

Чим більше його значення, тим менше видовження пружини під дією цієї сили. Сила пружності пропорційна абсолютному видовженню (стисненню) і протилежна йому за напрямом.

Сила пружності залежить лише від зміни відстані між частинками, які взаємодіють силами притягання і відштовхування.

Види деформації:

· Пружна – при припиненні дії на тіло виникає повне відновлення його початкових форм і об`єму. Відновлення відбувається під дією сили пружності.

· Пластична – при припиненні дії на тіло зберігаються деякі зміни порівняно з початковим станом (залишається початкова деформація.

Способи створення пружних деформацій:

a) шляхом одновісного розтягу чи стиску;

b) шляхом всебічного стиску;

c) шляхом зсуву.

Силами тертя називають сили, що виникають при спробі зрушити одне тіло по поверхні іншого (при цьому говорять про сили тертя спокою) або під час такого руху.

У всіх випадках сила тертя має напрямок, протилежний напрямку прикладеної до тіла зовнішньої сили (сили тяги).

Виникнення сил тертя спричиняється шерехатістю дотичних поверхонь та взаємним притяганням молекул дотичних тіл. У місцях дотику поверхонь виникає деформація тіл і, як наслідок, виникають сили пружності. Ці сили, як і взаємне притягання молекул дотичних тіл, мають електричну природу.

Виявити силу тертя спокою можна за допомогою пристрою, що називається трибометром. Нехай до якогось бруска прикріплено нитку, перекинуту через блок і сполучену з лотком для тягарців. Якщо на лоток покласти невелику гирьку, то це призведе лише до більшого натягу нитки, а брусок лишиться у спокої. Отже, крім сили натягу нитки F_нат, на брусок у горизонтальному напрямі діє протилежно напрямлена сила, що зрівноважує силу натягу. Плавно збільшуючи навантаження, можна спостерігати початок руху бруска по столу. Вага гирьок на лотку при цьому відповідає максимальному значенню сили тертя спокою.

 

Сила тертя спокою (F_т.с.) виникає як наслідок дії на тіло зовнішніх сил. Модуль цієї сили залежить від модуля притискуючої сили F, а також від стану дотичних поверхонь. За третім законом Ньютона притискуючій силі відповідає силі реакції опори N, тому можна записати так: F_т.с.~ N.

F_т.с. = μ₀Ν

 

Де μ₀ у в- коефіцієнтом тертя спокою.

 

Від площі зіткнення тіл максимальна сила тертя спокою не залежить.

 

Під час руху тіл, у залежності від обставин діє або сила тертя ковзання, або сила тертя кочення, при цьому:

 

F_т.коч. < F_т.ковз.

 

Для тертя ковзання:

де μ – коефіцієнт тертя ковзання, який залежить від стану дотичних поверхонь.

 

Зменшення шерехатості поверхонь спочатку зменшує тертя, але за умови надто гладких поверхонь тертя може зростати за рахунок міжмолекулярного зчеплення (практично це не виявляється). Зменшити тертя ковзання можна за рахунок або ретельної обробки поверхонь, або змащення дотичних поверхонь. У техніці перехід до тертя кочення реалізується через використання підшипників (кулькових або роликових).