Вторая аксиома (второй закон Ньютона — основной закон динамики)
Зависимость между силой, действующей на материальную точку, и сообщаемым ею ускорением следующая:
где т — масса точки, кг; а — ускорение точки, м/с2.
Ускорение, сообщенное материальной точке силой, пропорционально величине силы и совпадает с направлением силы.
На все тела на Земле действует сила тяжести, она сообщает телу ускорение свободного падения, направленное к центру Земли:
где g = 9,81м/с2, ускорение свободного падения.
Вопрос 16
Принцип кинетостатики (принцип Даламбера)
Принцип кинетостатики используют для упрощения решения задач динамики. Реально силы инерции приложены к телам, связанным с разгоняющимся телом (к связям).
Даламбер предложил условно прикладывать силу инерции к активно разгоняющемуся телу. Тогда система сил, приложенных к материальной точке, становится уравновешенной, и можно при решении задач динамики использовать уравнения статики.
Принцип Даламбера:
Материальная точка под действием активных сил, реакций связей и условно приложенной силы инерции находится в равновесии:
Рассмотрим движение платформы по шероховатой поверхности с ускорением.
Активные силы: движущая сила, сила трения, сила тяжести. Реакция в опоре R. Прикладываем силу инерции в обратную от ускорения сторону. По принципу Даламбера, система сил, действующих на платформу, становится уравновешенной, и можно составить уравнения равновесия. Наносим систему координат и составляем уравнения проекций сил.
Вопрос 17
Виды трения. Законы трения скольжения. Трение качения. Коэффициент трения
Трение — сопротивление, возникающее при движении одного шероховатого тела по поверхности другого. При скольжении тел возникает трение скольжения, при качении — трение качения. Природа сопротивлений движению в разных случаях различна.
Трение скольжения.
Причина — механическое зацепление выступов. Сила сопротивления движению при скольжении называется силой трения скольжения
Законы трения скольжения:
1. Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления: Fтр = Ff = fR, где R — сила нормального давления, направлена перпендикулярно опорной поверхности; f — коэффициент трения скольжения.
Сила трения всегда направлена в сторону, обратную направлению движения.
2. Сила трения меняется от нуля до некоторого максимального значения, называемого силой трения покоя (статическое трение): 0 < Ff ≤ Ffo, Ff0 — статическая сила трения (сила трения покоя).
Трение качения
Сопротивление при качении связано с взаимной деформацией грунта и колеса и значительно меньше трения скольжения.
Обычно считают грунт мягче колеса, тогда в основном деформируется грунт, и в каждый момент колесо должно перекатываться через выступ грунта.
Вопрос 18