Механика

§ 121. Движение на закруглениях пути

Движения конькобежца, велосипедиста, поезда и т. д. на закруглениях пути обычно представляют собой движение по дуге окружности, но, в отличие от «американских горок», в этих случаях криволинейная траектория лежит в горизонтальной плоскости. Движущееся тел...

§ 122. Движение подвешенного тела по окружности

Рассмотрим еще некоторые примеры равномерного движения по окружности. Укрепим несколько отвесов на диске электрофона (рис. 196). При неподвижном диске все отвесы висят вертикально, при вращающемся — отклоняются, причем это отклонение тем больше, чем дальш...

§ 123. Движение планет

Изучение видимого движения планет на неизменном фоне звездного неба позволило дать полное кинематическое описание движения планет относительно инерциальной системы отсчета Солнце — звезды. Траектории планет оказались замкнутыми кривыми, получившими назван...

§ 124. Закон всемирного тяготения

И. Ньютон сумел вывести из законов Кеплера один из фундаментальных законов природы — закон всемирного тяготения. Ньютон знал, что для всех планет Солнечной системы ускорение обратно пропорционально квадрату расстояния от планеты до Солнца и коэффициент пр...

§ 125. Искусственные спутники Земли

На тело, выведенное за пределы земной атмосферы, действуют, как и на всякое небесное тело, только силы тяготения со стороны Земли, Солнца и других небесных тел. В зависимости от начальной скорости, сообщенной телу при его взлете с поверхности Земли, дальн...

§ 126. Роль системы отсчета

До сих пор мы рассматривали движение тел только относительно инерциальных систем отсчета. Мы установили, что каждый раз, когда тело получает ускорение относительно такой системы, можно указать другие тела, действия которых на данное тело вызывают это уско...

§ 127. Движение относительно разных инерциальных систем отсчета

Прежде всего, сравним движения относительно двух разных инерциальных систем. Характер движения в разных системах может быть различным. Примем, например, за одну из инерциальных систем Землю, а за другую — вагон поезда, равномерно движущегося по прямому уч...

§ 128. Движение относительно инерциальной и неинерциальной систем отсчета

Иная картина получается при сравнении данного движения относительно какой-либо инерциальной и какой-либо неинерциальной систем отсчета. Силы, действующие, на тело со стороны других тел: силы упругости, трения, тяготения и т. д., не зависят от того, по отн...

§ 129. Поступательно движущиеся неинерциальиые системы

Различие в закономерностях движения в неинерциальных и инерциальных системах отсчета заключается в том, что при учете всех сил, действующих со стороны других тел на данное тело (сил тяготения, упругости, трения и т. д.), второй закон Ньютона выполняется д...

§ 130. Силы инерции

Естественно возникает вопрос как должны отличаться друг от друга силы, действующие на данное тело в инерциальной и неинерциальной системах отсчета, чтобы второй закон Ньютона был справедлив для этого тела в обеих системах? Полученные в предыдущем параграф...

§ 131. Эквивалентность сил инерции и сил тяготения

Силы инерции и силы тяготения схожи друг с другом: и те и другие пропорциональны массе тела, на которое они действуют, и поэтому ускорения, сообщаемые данному телу как силами тяготения, так и силами инерции, не зависят от массы данного тела. Поэтому, набл...

§ 132. Невесомость и перегрузки

Рассмотрим системы отсчета, связанные с телами, на которые действуют только силы тяготения. Такой системой является, например, корпус искусственного спутника. Вначале, однако, рассмотрим более простой пример. Представим себе, что трос, на котором висит ка...

§ 133. Является ли Земля инерциальиой системой отсчета?

Мы пользовались до сих пор в качестве инерциальных систем как Землей, так и системой отсчета Солнце — звёзды (гелиоцентрической системой). Однако обе они инерциальными быть не могут: если рассматривать движение относительно Солнца и звезд, то Земля вращае...

§ 134. Вращающиеся системы отсчета

Теперь рассмотрим движение тел по отношению к системам отсчета, вращающимся относительно инерциальных систем. Выясним, какие силы инерции действуют в этом случае. Ясно, что это будет более сложно, так как разные точки таких систем имеют разные ускорения о...

§ 135. Силы инерции при движении тела относительно вращающейся системы отсчета

Если тело движется относительно вращающейся системы отсчета, то, даже учитывая помимо сил, действующих со стороны других тел, центробежную силу инерции, мы не достигнем того, чтобы законы Ньютона соблюдались относительно вращающейся системы. В этом случае...

§ 136. Доказательство вращения Земли

Вернемся теперь к вопросу о том, является ли Земля инерциальной системой отсчета или нет. Для того чтобы выяснить, является ли та или иная система отсчета инерциальной, достаточно сопоставить ускорения тел относительно этой системы отсчета с силами, дейст...

§ 137. Приливы

Если бы Земля была удалена от всех других небесных тел на расстояния во много раз большие, чем теперь, так, чтобы притяжение других небесных тел совсем не сказывалось, то отличие Земли от инерциальной системы отсчета заключалось бы только в том, что она в...

§ 138. Подвижность жидкости

Основным отличием жидкостей от твердых (упругих) тел является подвижность (текучесть). Благодаря своей подвижности жидкости, в отличие от упругих тел, не обнаруживают сопротивления изменению формы. Части жидкости могут свободно сдвигаться, скользя одна от...

§ 139. Силы давления

Повседневный опыт учит нас, что жидкости действуют с известными силами на поверхность твердых тел, соприкасающихся с ними. Эти силы мы называем силами давления жидкости. Прикрывая пальцем отверстие открытого водопроводного крана, мы ощущаем силу давления ...

§ 140. Измерение сжимаемости жидкости

Хотя изменение объема жидкости под действием внешних сил и невелико, его все же можно обнаружить и измерить без, особого труда. Однако при измерении сжимаемости жидкости нужно учесть, что жидкость, сильно сжимаемая в сосуде, действует изнутри на его стенк...

§ 141. «Несжимаемая» жидкость

Мы выяснили, что силы давления возникают вследствие сжатия жидкости. Однако сжатие жидкости весьма незначительно даже при очень больших силах давления. Так как нас обычно интересует не сжатие жидкости само по себе, а только те силы давления, которые возни...

§ 142. Силы давления в жидкости передаются во все стороны

На рис. 214 для наглядности в сильно преувеличенном виде было показано сжатие жидкости при различных нагрузках на поршень. Аналогичную картину мы получили бы, помещая под поршень сильную пружину: как пружина, так и жидкость действуют с определенными силам...

§ 143. Направление сил давления

Силы давления, действующие со стороны покоящейся жидкости на данный участок поверхности твердого тела, направлены всегда перпендикулярно к поверхности. В самом деле, в противном случае противодействующие силы, т. е. силы, с которыми данный участок поверхн...

§ 144. Давление

Силы давления на стенки сосуда, заключающего жидкость, или на поверхность твердого тела, погруженного в жидкость, не приложены в какой-либо определенной точке поверхности. Они распределены по всей поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью. Поэ...

§ 145. Мембранный манометр

Как измерить давление жидкости на поверхность твердого тела, например давление воды на дно стакана? Конечно, дно стакана деформируется под действием сил давления, и, зная деформацию, мы могли бы определить вызвавшую ее силу и рассчитать давление; но этаде...

§ 146. Независимость давления от ориентации площадки

Манометр, погруженный в жидкость, показывает давление в той области жидкости, где расположена его мембрана. Чтобы по показаниям манометра можно было судить о давлении в избранном месте, размеры мембраны должны быть достаточно малыми. Иначе, если давление ...

§ 147. Единицы давления

Единицей давления называют такое давление, при котором на единицу площади действует сила, равная единице. В СИ единицей давления служит давление, при котором на один квадратный метр приходится сила, равная одному ньютону. Эта единица названа в честь Б. Па...

§ 148. Определение сил давления по давлению

Зная давление в каждой точке данной поверхности, нетрудно определить равнодействующую сил давления на всю эту поверхность. Рассмотрим сначала плоскую поверхность. Если давление  одно и то же по всей поверхности, то равнодействующая сила , где  — площадь п...

§ 149. Распределение давления внутри жидкости

В предыдущих параграфах мы выяснили, что давление внутри жидкости зависит от степени ее сжатия. Жидкость может быть сжата действующей на нее силой тяжести или какими-либо внешними силами, приложенными к поверхности жидкости (поверхностные силы). Например,...

§ 150. Закон Паскаля

Сначала найдем распределение давления внутри жидкости для случая, когда жидкость сжата только поверхностными силами. Вес жидкости можно не учитывать, если обусловленное им давление мало по сравнению с давлением, вызванным поверхностными силами. На искусст...

Sponsor

Sponsor