Силы
Все силы, встречающиеся в природе, сводятся к силам гравитационного притяжения, электромагнитным силам, слабым и сильным взаимодействиям.
Сильные и слабые взаимодействия проявляются в атомных ядрах и в мире элементарных частиц. Они действуют на малых расстояниях: сильные – на расстояниях порядка 10-15 м, слабые - на расстояниях порядка 10-18 м.
В макромире, который только и изучает классическая механика, от сильных и слабых взаимодействий можно отвлечься.
В механике различают гравитационные силы, упругие силы и силы трения. Упругие силы и силы трения являются по своей природе электромагнитными.
2.4.1. Сила гравитации, сила тяжести и вес
Сила гравитационного взаимодействия двух материальных точек
.
Здесь r – расстояние между точками, m 1и т 2 – их массы, G - коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной, . Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением, которое называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g, g = 9,81м/с2. Отсюда вытекает – на всякое тело действует сила,которую называют силой тяжести (рис. 1, 2).
Вес тела – это сила , скоторой тело действует на подвес или опору вследствие гравитационного притяжения к Земле (рис. 1, 2).
Они возникают при деформации тела и направлены в сторону обратную смещению (рис. 3). Для малых деформаций справедливо (закон Гука):
, (7)
где k – коэффициент пропорциональности.
Для пружины он называется коэффициентом жесткости, измеряется в Н/м.