TANIM
Kuvvet diğer cisimlerin veya alanların belirli bir cisim üzerindeki etkisinin bir ölçüsü olan ve bunun sonucunda bu bedenin durumunda bir değişikliğin meydana geldiği bir vektör miktarıdır. Bu durumda hal değişikliği, değişim veya deformasyon anlamına gelir.
Kuvvet kavramı iki cismi ifade eder. Her zaman kuvvetin etki ettiği gövdeyi ve etki ettiği gövdeyi belirtebilirsiniz.
Güç şu şekilde karakterize edilir:
- modül;
- yön;
- uygulama noktası.
Kuvvetin büyüklüğü ve yönü seçimden bağımsızdır.
C sisteminde kuvvet birimi 1 Newton.
Doğada diğer cisimlerin etkisi dışında kalan maddi cisimler yoktur ve bu nedenle tüm cisimler dış veya iç kuvvetlerin etkisi altındadır.
Bir cisme aynı anda birden fazla kuvvet etki edebilir. Bu durumda eylemin bağımsızlığı ilkesi geçerlidir: Her bir kuvvetin eylemi diğer kuvvetlerin varlığına veya yokluğuna bağlı değildir; birden fazla kuvvetin birleşik etkisi, bireysel kuvvetlerin bağımsız etkilerinin toplamına eşittir.
Bileşke kuvvet
Bu durumda bir cismin hareketini tanımlamak için bileşke kuvvet kavramı kullanılır.
TANIM
Bileşke kuvvet eylemi vücuda uygulanan tüm kuvvetlerin eyleminin yerini alan bir kuvvettir. Veya başka bir deyişle, vücuda uygulanan tüm kuvvetlerin bileşkesi, bu kuvvetlerin vektör toplamına eşittir (Şekil 1).
Şekil 1. Bileşke kuvvetlerin belirlenmesi
Bir cismin hareketi her zaman bir koordinat sisteminde dikkate alındığından, kuvvetin kendisini değil, koordinat eksenlerine izdüşümlerini dikkate almak uygundur (Şekil 2, a). Kuvvetin yönüne bağlı olarak izdüşümleri pozitif (Şekil 2, b) veya negatif (Şekil 2, c) olabilir.
Şekil 2. Kuvvetin koordinat eksenlerine izdüşümleri: a) bir düzlem üzerinde; b) düz bir çizgi üzerinde (izdüşüm pozitiftir);
c) düz bir çizgi üzerinde (projeksiyon negatiftir)
Şekil 3. Kuvvetlerin vektörel toplamını gösteren örnekler
Kuvvetlerin vektörel toplamını gösteren örnekleri sıklıkla görürüz: bir lamba iki kabloya asılır (Şekil 3, a) - bu durumda, gerilim kuvvetlerinin bileşkesinin lambanın ağırlığı ile telafi edilmesi nedeniyle denge sağlanır. lamba; blok eğimli bir düzlem boyunca kayar (Şekil 3, b) - hareket, ortaya çıkan sürtünme kuvvetleri, yerçekimi ve destek reaksiyonu nedeniyle meydana gelir. I.A.'nın masalından ünlü satırlar. Krylov "ve araba hala orada!" - ayrıca üç kuvvetin bileşkesinin sıfıra eşitliğinin bir örneği (Şekil 3, c).
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | Cismin üzerine iki kuvvet etki eder ve . Aşağıdaki durumlarda bu kuvvetlerin bileşkesinin modülünü ve yönünü belirleyin: a) kuvvetler bir yöne yönlendirilmişse; b) kuvvetler zıt yönlere yönlendirilmiştir; c) Kuvvetler birbirine dik olarak yönlendirilir. |
| Çözüm | a) kuvvetler bir yöne yönlendirilir;
Bileşke kuvvet:
b) kuvvetler zıt yönlere yönlendirilmiştir;
Bileşke kuvvet:
Bu eşitliği koordinat eksenine yansıtalım: c) kuvvetler birbirine dik olarak yönlendirilir;
Bileşke kuvvet:
|
Bir vücut hızlanırsa, o zaman ona bir şey etki eder. Bu “bir şey” nasıl bulunur? Örneğin, dünya yüzeyine yakın bir cisme ne tür kuvvetler etki eder? Bu, dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilen, cismin kütlesiyle orantılı ve dünyanın yarıçapından çok daha küçük yükseklikler için $(\large R)$, neredeyse yükseklikten bağımsız olan yerçekimi kuvvetidir; eşit
$(\large F = \dfrac (G \cdot m \cdot M)(R^2) = m \cdot g )$
$(\large g = \dfrac (G \cdot M)(R^2) )$
sözde yer çekimine bağlı ivme. Yatay yönde cisim sabit bir hızla hareket edecektir, ancak dikey yöndeki hareket Newton'un ikinci yasasına göredir:
$(\large m \cdot g = m \cdot \left (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \right) )$
$(\large m)$ daralttıktan sonra, $(\large x)$ yönündeki ivmenin sabit ve $(\large g)$'a eşit olduğunu buluruz. Bu, serbestçe düşen bir cismin iyi bilinen hareketidir ve denklemlerle tanımlanır.
$(\large v_x = v_0 + g \cdot t)$
$(\large x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1)(2) \cdot g \cdot t^2)$
Güç nasıl ölçülür?
Tüm ders kitaplarında ve akıllı kitaplarda kuvveti Newton cinsinden ifade etmek gelenekseldir, ancak fizikçilerin çalıştırdığı modeller dışında Newton hiçbir yerde kullanılmaz. Bu son derece sakıncalıdır.
Newton
Newton (N), Uluslararası Birim Sisteminden (SI) türetilmiş bir kuvvet birimidir.
Newton'un ikinci yasasına göre Newton birimi, bir kilogram ağırlığındaki bir cismin hızını, kuvvet yönünde bir saniyede saniyede 1 metre değiştiren kuvvet olarak tanımlanır.
Böylece 1 N = 1 kg m/s² olur.
Kilogram-kuvvet (kgf veya kg), dünyanın yerçekimi alanında bir kilogram ağırlığındaki bir cisme etki eden kuvvete eşit bir yerçekimi metrik kuvvet birimidir. Bu nedenle tanım gereği bir kilogram-kuvvet 9,80665 N'ye eşittir. Bir kilogram-kuvvet uygundur çünkü değeri 1 kg ağırlığındaki bir cismin ağırlığına eşittir.
1 kgf = 9,80665 Newton (yaklaşık ≈ 10 N)
1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf
1 N = 1 kg x 1 m/s2.
Yer çekimi kanunu
Evrendeki her cisim, diğer cisimlere kütleleriyle orantılı, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çekilir.
$(\large F = G \cdot \dfrac (m \cdot M)(R^2))$
Herhangi bir cismin kendisine uygulanan kuvvete, bu kuvvet yönünde ivme ile, cismin kütlesiyle ters orantılı büyüklükte tepki verdiğini de ekleyebiliriz.
$(\large G)$ — yer çekimi sabiti
$(\large M)$ — dünyanın kütlesi
$(\large R)$ — dünyanın yarıçapı
$(\large G = 6,67 \cdot (10^(-11)) \left (\dfrac (m^3)(kg \cdot (sn)^2) \right)) )$
$(\large M = 5,97 \cdot (10^(24)) \left (kg \right)) )$
$(\large R = 6,37 \cdot (10^(6)) \left (m \right)) )$
Klasik mekanik çerçevesinde, yerçekimsel etkileşim, Newton'un evrensel çekim yasasıyla tanımlanır; buna göre, $(\large m_1)$ ve $(\large m_2)$ kütleli iki cisim arasındaki çekim kuvveti birbirinden mesafeyle ayrılır. $(\large R)$:
$(\large F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2)(R^2))$
Burada $(\large G)$, $(\large 6.673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$'a eşit olan yer çekimi sabitidir. Eksi işareti, test gövdesine etki eden kuvvetin her zaman test gövdesinden yerçekimi alanının kaynağına yarıçap vektörü boyunca yönlendirildiği anlamına gelir; Yerçekimi etkileşimi her zaman cisimlerin çekimine yol açar.
Yerçekimi alanı potansiyeldir. Bu, bir çift cismin yerçekimsel çekiminin potansiyel enerjisini uygulayabileceğiniz ve bu enerjinin, cisimleri kapalı bir döngü boyunca hareket ettirdikten sonra değişmeyeceği anlamına gelir. Yerçekimi alanının potansiyeli, kinetik ve potansiyel enerjinin toplamının korunumu yasasını gerektirir; bu, yerçekimi alanındaki cisimlerin hareketini incelerken genellikle çözümü önemli ölçüde basitleştirir.
Newton mekaniği çerçevesinde yerçekimsel etkileşim uzun menzillidir. Bu, büyük bir cisim ne kadar hareket ederse etsin, uzayın herhangi bir noktasında yerçekimi potansiyelinin ve kuvvetinin yalnızca vücudun belirli bir andaki konumuna bağlı olduğu anlamına gelir.
Daha ağır - Daha hafif
Bir cismin $(\large P)$ ağırlığı, kütlesi $(\large m)$ ile yer çekimine bağlı ivme $(\large g)$'nin çarpımı ile ifade edilir.
$(\large P = m \cdot g)$
Yeryüzünde vücut hafiflediğinde (teraziye daha az basar), bunun nedeni azalmadır kitleler. Ay'da her şey farklıdır; ağırlıktaki azalma başka bir faktördeki değişiklikten kaynaklanmaktadır - $(\large g)$, çünkü ay yüzeyindeki yerçekimi ivmesi dünyadakinden altı kat daha azdır.
dünyanın kütlesi = $(\large 5,9736 \cdot (10^(24))\ kg )$
ay kütlesi = $(\large 7,3477 \cdot (10^(22))\ kg )$
Dünya'daki yerçekimi ivmesi = $(\large 9,81\ m / c^2 )$
Ay'daki yerçekimi ivmesi = $(\large 1,62 \ m / c^2 )$
Sonuç olarak $(\large m \cdot g )$ çarpımı ve dolayısıyla ağırlık 6 kat azalır.
Ancak bu iki olguyu da aynı “kolaylaştır” ifadesiyle anlatmak mümkün değil. Ay'da cisimler hafiflemez, yalnızca daha yavaş düşerler; "daha az epilepsi hastasıdırlar")).
Vektör ve skaler büyüklükler
Bir vektör miktarı (örneğin bir cisme uygulanan kuvvet), değerinin (modül) yanı sıra yön ile de karakterize edilir. Bir skaler büyüklük (örneğin uzunluk) yalnızca değeriyle karakterize edilir. Tüm klasik mekanik yasaları vektör büyüklükleri için formüle edilmiştir.
Şekil 1.
Şek. Şekil 1, $( \large \overrightarrow(F))$ vektörünün ve bunun $( \large F_x)$ ve $( \large F_y)$ projeksiyonlarının $( \large X)$ ekseni üzerindeki konumu için çeşitli seçenekleri gösterir. ve sırasıyla $( \large Y )$:
- A.$( \large F_x)$ ve $( \large F_y)$ miktarları sıfırdan farklı ve pozitiftir
- B.$( \large F_x)$ ve $( \large F_y)$ miktarları sıfır değildir, $(\large F_y)$ pozitif bir miktardır ve $(\large F_x)$ negatiftir, çünkü $(\large \overrightarrow(F))$ vektörü $(\large X)$ ekseninin yönünün tersi yönde yönlendirilir
- C.$(\large F_y)$ sıfır olmayan pozitif bir miktardır, $(\large F_x)$ sıfıra eşittir, çünkü $(\large \overrightarrow(F))$ vektörü $(\large X)$ eksenine dik olarak yönlendirilir
kuvvet anı
Bir anlık güç dönme ekseninden kuvvetin uygulama noktasına çizilen yarıçap vektörü ile bu kuvvetin vektörünün vektör çarpımı denir. Onlar. Klasik tanıma göre kuvvet momenti vektörel bir büyüklüktür. Sorunumuz çerçevesinde bu tanımı şu şekilde basitleştirebiliriz: $(\large \overrightarrow(F))$ koordinatı $(\large x_F)$ koordinatına sahip bir noktaya uygulanan eksene göre $(\large \overrightarrow(F))$ kuvvetinin momenti $(\large x_0 )$ noktasında kuvvet modülü $(\large \overrightarrow(F))$ ile kuvvet kolunun - $(\large \left | x_F - x_0 \right | )$. Ve bu skaler miktarın işareti kuvvetin yönüne bağlıdır: nesneyi saat yönünde döndürürse işaret artı, saat yönünün tersine döndürürse işaret eksi olur.
Ekseni keyfi olarak seçebileceğimizi anlamak önemlidir - eğer vücut dönmüyorsa, o zaman herhangi bir eksen etrafındaki kuvvetlerin momentlerinin toplamı sıfırdır. İkinci önemli not, içinden bir eksenin geçtiği bir noktaya bir kuvvet uygulanırsa bu kuvvetin bu eksene göre momenti sıfıra eşittir (çünkü kuvvetin kolu sıfıra eşit olacaktır).
Yukarıdakileri Şekil 2'deki bir örnekle açıklayalım. Şekil 2'de gösterilen sistemin olduğunu varsayalım. 2 dengededir. Yüklerin üzerinde durduğu desteği düşünün. Ona 3 kuvvet etki eder: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ bu kuvvetlerin uygulama noktaları A, İÇİNDE Ve İLE sırasıyla. Şekil aynı zamanda $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr))),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$ kuvvetlerini de içerir. Bu kuvvetler yüklere uygulanır ve Newton'un 3. yasasına göre
$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$
$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$
Şimdi desteğe etki eden kuvvetlerin momentlerinin noktadan geçen eksene göre eşitliği koşulunu düşünün. A(ve daha önce de anlaştığımız gibi çizim düzlemine dik):
$(\large N \cdot l_1 - N_2 \cdot \left (l_1 +l_2 \right) = 0)$
Lütfen $(\large \overrightarrow(N_1))$ kuvvet momentinin denkleme dahil edilmediğine dikkat edin, çünkü bu kuvvetin söz konusu eksene göre kolu $(\large 0)$'a eşittir. Herhangi bir nedenle noktadan geçen bir eksen seçmek istersek İLE o zaman kuvvetlerin momentlerinin eşitliği koşulu şöyle görünecektir:
$(\large N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$
Matematiksel açıdan son iki denklemin eşdeğer olduğu gösterilebilir.
Ağırlık merkezi
Ağırlık merkezi Mekanik bir sistemde, sisteme etki eden toplam yerçekimi momentinin sıfır olduğu noktadır.
Kütle merkezi
Kütle merkezinin noktası dikkat çekicidir, çünkü bir cismi oluşturan parçacıklara çok sayıda kuvvet etki ediyorsa (katı ya da sıvı, bir yıldız kümesi ya da başka bir şey olursa olsun) (yalnızca dış kuvvetler anlamına gelir, çünkü tüm iç kuvvetler) kuvvetler birbirini dengeler), o zaman ortaya çıkan kuvvet bu noktanın öyle bir ivmelenmesine yol açar ki, sanki $(\large m)$ cismin tüm kütlesi onun içindeymiş gibi.
Kütle merkezinin konumu aşağıdaki denklemle belirlenir:
$(\large R_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$
Bu bir vektör denklemidir, yani. aslında üç denklem var; üç yönün her biri için bir tane. Ancak yalnızca $(\large x)$ yönünü göz önünde bulundurun. Aşağıdaki eşitlik ne anlama geliyor?
$(\large X_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$
Cismin aynı kütleye sahip $(\large m)$ ile küçük parçalara bölündüğünü ve cismin toplam kütlesinin bu tür parçaların sayısı $(\large N)$ ile tek parçanın kütlesinin çarpımına eşit olacağını varsayalım. örneğin 1 gram. O halde bu denklem, tüm parçaların $(\large x)$ koordinatlarını alıp bunları toplayıp sonucu parça sayısına bölmeniz gerektiği anlamına gelir. Başka bir deyişle, eğer parçaların kütleleri eşitse, o zaman $(\large X_(c.m.))$, tüm parçaların $(\large x)$ koordinatlarının aritmetik ortalaması olacaktır.
Kütle ve yoğunluk
Kütle temel bir fiziksel niceliktir. Kütle, vücudun birçok özelliğini aynı anda karakterize eder ve kendi içinde bir takım önemli özelliklere sahiptir.
- Kütle, bir vücutta bulunan maddenin bir ölçüsü olarak hizmet eder.
- Kütle bir cismin eylemsizliğinin bir ölçüsüdür. Atalet, bir cismin, dış etkiler olmadığında veya birbirini telafi ettiğinde hızını değişmeden (eylemsizlik referans çerçevesinde) koruma özelliğidir. Dış etkilerin varlığında, bir cismin ataleti, hızının anında değil, kademeli olarak değişmesi ve ne kadar yavaş olursa, cismin ataletinin (yani kütlesinin) o kadar büyük olmasıyla kendini gösterir. Örneğin, bir bilardo topu ve bir otobüs aynı hızda hareket ediyorsa ve aynı kuvvetle frenleniyorsa, topu durdurmak, otobüsü durdurmaktan çok daha az zaman alır.
- Vücutların kütleleri birbirlerine olan çekimsel çekimin sebebidir (“Yerçekimi” bölümüne bakınız).
- Bir cismin kütlesi, parçalarının kütlelerinin toplamına eşittir. Buna kütlenin toplamsallığı denir. Toplanabilirlik, kütleyi ölçmek için 1 kg'lık bir standart kullanmanıza olanak tanır.
- Yalıtılmış bir cisimler sisteminin kütlesi zamanla değişmez (kütlenin korunumu yasası).
- Bir cismin kütlesi, hareketinin hızına bağlı değildir. Bir referans çerçevesinden diğerine geçerken kütle değişmez.
- Yoğunluk Homojen bir cismin kütlesinin hacmine oranı:
$(\large p = \dfrac (m)(V) )$
Yoğunluk cismin geometrik özelliklerine (şekil, hacim) bağlı değildir ve cismin maddesinin bir özelliğidir. Çeşitli maddelerin yoğunlukları referans tablolarında sunulmaktadır. Suyun yoğunluğunun hatırlanması tavsiye edilir: 1000 kg/m3.
Newton'un ikinci ve üçüncü yasaları
Cisimlerin etkileşimi kuvvet kavramı kullanılarak açıklanabilir. Kuvvet, bir cismin diğeri üzerindeki etkisinin ölçüsü olan vektörel bir niceliktir.
Bir vektör olan kuvvet, modülü (mutlak değer) ve uzaydaki yönü ile karakterize edilir. Ayrıca kuvvetin uygulama noktası da önemlidir: Vücudun farklı noktalarına uygulanan büyüklük ve yöndeki aynı kuvvet, farklı etkilere sahip olabilir. Yani, bir bisiklet tekerleğinin jantını tutup janta teğetsel olarak çekerseniz, tekerlek dönmeye başlayacaktır. Yarıçap boyunca çekerseniz dönüş olmayacaktır.
Newton'un ikinci yasası
Vücut kütlesinin ve ivme vektörünün çarpımı, vücuda uygulanan tüm kuvvetlerin sonucudur:
$(\large m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$
Newton'un ikinci yasası ivme ve kuvvet vektörleriyle ilgilidir. Bu, aşağıdaki ifadelerin doğru olduğu anlamına gelir.
- $(\large m \cdot a = F)$, burada $(\large a)$ ivme modülüdür, $(\large F)$ sonuçta ortaya çıkan kuvvet modülüdür.
- Cismin kütlesi pozitif olduğundan ivme vektörü bileşke kuvvet vektörüyle aynı yöne sahiptir.
Newton'un üçüncü yasası
İki cisim birbirine eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvetlerle etki eder. Bu kuvvetler aynı fiziksel yapıya sahiptir ve uygulanma noktalarını birleştiren düz bir çizgi boyunca yönlendirilirler.
Süperpozisyon ilkesi
Deneyimler, belirli bir cismin üzerine birkaç başka cisim etki ederse, karşılık gelen kuvvetlerin vektör olarak toplandığını göstermektedir. Daha doğrusu süperpozisyon ilkesi geçerlidir.
Kuvvetlerin süperpozisyonu ilkesi. Kuvvetlerin vücuda etki etmesine izin verin$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Eğer onları tek bir kuvvetle değiştirirsen$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , bu durumda etkinin sonucu değişmeyecektir.
$(\large \overrightarrow(F))$ kuvvetine denir sonuç kuvvetler $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ veya sonuçta zorla.
Nakliyeci mi yoksa taşıyıcı mı? Üç sır ve uluslararası kargo taşımacılığı
Nakliyeci veya taşıyıcı: kimi seçmeli? Taşıyıcı iyiyse ve iletici kötüyse, o zaman ilki. Taşıyıcı kötüyse ve iletici iyiyse, o zaman ikincisi. Bu seçim basittir. Peki her iki adayın da iyi olduğuna nasıl karar verebilirsiniz? Görünüşte eşdeğer olan iki seçenek arasından nasıl seçim yapılır? Gerçek şu ki bu seçenekler eşdeğer değildir.
Uluslararası taşımacılığın korku hikayeleri
BİR ÇEKİÇ VE BİR TEPE ARASINDA.
Taşımanın müşterisi ile kargonun son derece kurnaz ve ekonomik sahibi arasında yaşamak hiç de kolay değil. Bir gün bir sipariş aldık. Üç kopek için navlun, iki sayfa için ek koşullar, koleksiyonun adı... Çarşamba günü yükleniyor. Araba Salı günü zaten yerindedir ve ertesi gün öğle vaktinde depo, nakliyecinizin alıcı müşterileri için topladığı her şeyi yavaş yavaş treylere atmaya başlar.
BÜYÜLÜ BİR YER - PTO KOZLOVICHY.
Efsanelere ve deneyimlere göre, Avrupa'dan karayoluyla mal taşıyan herkes Kozlovichi VET'in, yani Brest Gümrüğü'nün ne kadar berbat bir yer olduğunu biliyor. Belaruslu gümrük memurları ne kaos yaratıyorsa, mümkün olan her şekilde hata buluyorlar ve fahiş fiyatlar talep ediyorlar. Ve bu doğru. Ama hepsi değil...
YENİ YILDA SÜT TOZU GETİRİYORUZ.
Almanya'daki bir konsolidasyon deposunda grupaj kargoyla yükleme. Kargolardan biri, teslimatı Nakliyeci tarafından sipariş edilen İtalya'dan gelen süt tozudur.... Bir nakliyecinin - "vericinin" çalışmasının klasik bir örneği (o hiçbir şeyin ayrıntısına girmez, sadece iletir) zincir).
Uluslararası taşımacılık için belgeler
Uluslararası karayolu mal taşımacılığı oldukça organize ve bürokratiktir; bunun sonucunda, uluslararası karayolu mal taşımacılığını gerçekleştirmek için bir dizi birleşik belge kullanılmaktadır. Gümrük taşıyıcısı mı yoksa sıradan bir taşıyıcı mı olduğu önemli değil; belgeleri olmadan seyahat etmeyecek. Bu çok heyecan verici olmasa da bu belgelerin amacını ve taşıdığı anlamı basit bir şekilde anlatmaya çalıştık. TIR, CMR, T1, EX1, Fatura, Çeki Listesi doldurmanın örneklerini verdiler...
Karayolu yük taşımacılığı için aks yükü hesaplaması
Amaç, yarı römorktaki yükün konumu değiştiğinde, traktör ve yarı römorkun aksları üzerindeki yükleri yeniden dağıtma olasılığını incelemektir. Ve bu bilgiyi pratikte uygulamak.
Düşündüğümüz sistemde 3 nesne var: bir traktör $(T)$, bir yarı römork $(\large ((p.p.)))$ ve bir yük $(\large (gr))$. Bu nesnelerin her biriyle ilgili tüm değişkenler sırasıyla $T$, $(\large (p.p.))$ ve $(\large (gr))$ üst simgesiyle işaretlenecektir. Örneğin bir traktörün dara ağırlığı $m^(T)$ olarak gösterilecektir.
Neden sinek mantarı yemiyorsun? Gümrük ofisi üzüntüyle derin bir nefes aldı.
Uluslararası karayolu taşımacılığı pazarında neler oluyor? Rusya Federasyonu Federal Gümrük Servisi, bazı federal bölgelerde ek teminatlar olmadan TIR Karnesi verilmesini halihazırda yasaklamıştır. Ve Gümrük Birliği gerekliliklerini karşılamadığı için bu yılın 1 Aralık'tan itibaren IRU ile olan anlaşmasını tamamen feshedeceğini ve çocukça olmayan mali iddialarda bulunduğunu bildirdi.
IRU cevaben: “Rusya Federal Gümrük Servisi'nin ASMAP'in 20 milyar ruble tutarındaki iddia edilen borcuna ilişkin açıklamaları tamamen kurgudur, çünkü eski TIR alacaklarının tamamı tamamen çözüme kavuşturulmuştur..... Ne yapacağız? , ortak taşıyıcılar, öyle mi?
İstifleme Faktörü Nakliye maliyetini hesaplarken yükün ağırlığı ve hacmi
Taşıma maliyetinin hesaplanması yükün ağırlığına ve hacmine bağlıdır. Deniz taşımacılığında hacim çoğunlukla belirleyicidir, hava taşımacılığında ise ağırlık. Malların karayolu taşımacılığı için karmaşık bir gösterge önemlidir. Belirli bir durumda hesaplamalar için hangi parametrenin seçileceği aşağıdakilere bağlıdır: yükün özgül ağırlığı (İstifleme Faktörü) .
>Güç
Tanım Fizikteki kuvvetler: Terim ve tanımı, kuvvet yasaları, birimlerin Newton cinsinden ölçülmesi, Newton'un ikinci yasası ve formülü, kuvvetin bir cisim üzerindeki etkisinin diyagramı.
Kuvvet– nesnenin hareketinde, yönünde veya geometrik yapısında değişikliğe yol açan herhangi bir darbe.
Öğrenme Hedefi
- Kütle ve ivme arasında bir ilişki oluşturun.
Ana noktalar
- Kuvvet, büyüklüğü ve yönü olan bir vektör kavramı gibi davranır. Bu aynı zamanda kütle ve ivme için de geçerlidir.
- Basitçe söylemek gerekirse kuvvet, çeşitli standartlarla tanımlanabilen bir itme veya çekmedir.
- Dinamik, nesnelerin veya sistemlerin hareket etmesine ve deforme olmasına neden olan kuvvetin incelenmesidir.
- Dış kuvvetler, vücudu etkileyen herhangi bir dış etkendir ve iç kuvvetler içeriden etki eder.
Şartlar
- Vektör hızı, konumun zaman ve yöndeki değişim hızıdır.
- Kuvvet, bir nesnenin hareketini, yönünü veya geometrik yapısını değiştirmesine neden olan herhangi bir etkidir.
- Bir vektör, büyüklük ve yön (iki nokta arasında) ile karakterize edilen yönlendirilmiş bir niceliktir.
Örnek
Fizik güç standartlarını, nedenlerini ve etkilerini incelemek için iki paket lastiği kullanın. Birini dikey konumda bir kancaya asın. Küçük bir nesne bulun ve onu sarkan uca takın. Ortaya çıkan esnemeyi çeşitli nesnelerle ölçün. Asılı nesnelerin sayısı ile esnemenin uzunluğu arasındaki ilişki nedir? Bandı bir kalemle hareket ettirirseniz yapıştırılmış ağırlığa ne olur?
Kuvvete genel bakış
Fizikte kuvvet, bir nesnenin hareket, yön veya geometrik tasarım değişikliklerine uğramasına neden olan herhangi bir olgudur. Newton cinsinden ölçülür. Kuvvet, kütlesi olan bir nesnenin hızını değiştirmesine veya deforme olmasına neden olan bir şeydir. Kuvvet ayrıca "itme" veya "itme" gibi sezgisel terimlerle de tanımlanır. Büyüklüğü ve yönü vardır (vektör).
Özellikler
Newton'un ikinci yasası, bir nesneye etki eden net kuvvetin, momentumun değişme hızına eşit olduğunu belirtir. Ayrıca bir cismin ivmesi, ona etki eden kuvvetle doğru orantılı, net kuvvet yönünde ve kütlesiyle ters orantılıdır.
Kuvvetin vektörel bir büyüklük olduğunu unutmayın. Bir vektör, büyüklüğü ve yönü olan tek boyutlu bir dizidir. Kütle ve ivme içerir:
Ayrıca kuvvetle ilişkili olan faktörler arasında itme (bir nesnenin hızını artırır), frenleme (hızı azaltır) ve tork (hızı değiştirir) yer alır. Bir cismin her yerine eşit olarak uygulanmayan kuvvetler aynı zamanda mekanik gerilime (maddenin deformasyonuna) yol açar. Katı bir nesnede yavaş yavaş deforme olursa, sıvıda basınç ve hacim değişir.
Dinamik
Nesneleri ve sistemleri harekete geçiren kuvvetlerin incelenmesidir. Gücü belirli bir itme veya çekme olarak anlıyoruz. Büyüklüğü ve yönü vardır. Şekilde güç kullanımına ilişkin birkaç örnek görebilirsiniz. Sol üst – silindir sistemi. Kabloya uygulanacak kuvvet kütlenin, nesnelerin veya yerçekimi etkilerinin oluşturduğu kuvvete eşit ve ondan fazla olmalıdır. Sağ üst, yüzeye yerleştirilen herhangi bir nesnenin onu etkileyeceğini gösteriyor. Aşağıda mıknatısların çekiciliği verilmiştir.
1.Güç- vektör fiziksel miktarBelirli bir alan üzerindeki etkinin yoğunluğunun bir ölçüsü olan vücut diğer organların yanı sıra alanlar Masif bağlı Vücuttaki kuvvet onun değişiminin nedenidir hız veya içinde meydana gelen olay deformasyonlar ve gerilmeler.
Vektör miktarı olarak kuvvet karakterize edilir modül, yön Ve uygulamanın "noktası" kuvvet. Son parametreye göre, fizikteki bir vektör olarak kuvvet kavramı, vektör cebirindeki bir vektör kavramından farklıdır; burada büyüklük ve yön bakımından eşit vektörler, uygulanma noktalarına bakılmaksızın aynı vektör olarak kabul edilir. Fizikte bu vektörlere serbest vektörler denir. Mekanikte, başlangıcı uzayda belirli bir noktada sabit olan veya vektörün (kayma vektörleri) yönünü devam ettiren bir çizgi üzerinde bulunabilen bağlı vektörler fikri son derece yaygındır.
Konsept de kullanılıyor kuvvet çizgisi, kuvvetin yönlendirildiği kuvvetin uygulama noktasından geçen düz çizgiyi belirtir.
Newton'un ikinci yasası, eylemsiz referans sistemlerinde, maddi bir noktanın yön yönündeki ivmesinin, cisme uygulanan tüm kuvvetlerin bileşkesi ile çakıştığını ve büyüklüğün, kuvvetin büyüklüğüyle doğru orantılı ve cismin kütlesiyle ters orantılı olduğunu belirtir. maddi nokta. Veya eşdeğer olarak, maddi bir noktanın momentumunun değişim hızı uygulanan kuvvete eşittir.
Sonlu boyutlu bir cisme kuvvet uygulandığında, deformasyonların eşlik ettiği mekanik gerilimler ortaya çıkar.
Parçacık fiziğinin Standart Modeli açısından, temel etkileşimler (yerçekimi, zayıf, elektromanyetik, güçlü), ayar bozonları adı verilen değişim yoluyla gerçekleştirilir. 70−80'lerde yapılan yüksek enerji fiziği deneyleri. XX yüzyıl zayıf ve elektromanyetik etkileşimlerin daha temel elektrozayıf etkileşimlerin tezahürleri olduğu varsayımını doğruladı.
Kuvvetin boyutu LMT −2, Uluslararası Birim Sisteminde (SI) ölçü birimi newton (N, N), GHS sisteminde ise dyne'dir.
2.Newton'un birinci yasası.
Newton'un birinci yasası, diğer cisimlerin üzerlerine etkileri olmadığında veya bu etkilerin karşılıklı telafisi durumunda cisimlerin bir dinlenme durumunu veya tekdüze doğrusal hareketi koruduğu referans çerçeveleri olduğunu belirtir. Bu tür referans sistemlerine atalet denir. Newton, her büyük nesnenin, o nesnenin hareketinin "doğal durumunu" karakterize eden belirli bir eylemsizlik rezervine sahip olduğunu öne sürdü. Bu fikir, dinlenmeyi bir nesnenin “doğal durumu” olarak gören Aristoteles'in görüşünü reddeder. Newton'un birinci yasası, hükümlerinden biri, bir cismin yalnızca kuvvetin etkisi altında sabit bir hızda hareket edebileceği ifadesi olan Aristoteles fiziğiyle çelişiyor. Newton mekaniğinde eylemsiz referans çerçevelerindeki dinlenmenin fiziksel olarak düzgün doğrusal hareketten ayırt edilemez olması gerçeği Galileo'nun görelilik ilkesinin mantığıdır. Bir dizi cisim arasında hangilerinin “hareket halinde”, hangilerinin “hareketsiz” olduğunu belirlemek temelde imkansızdır. Hareketten ancak bazı referans sistemlerine göre bahsedebiliriz. Mekanik yasaları tüm eylemsiz referans çerçevelerinde eşit olarak karşılanır, başka bir deyişle hepsi mekanik olarak eşdeğerdir. İkincisi, Galile dönüşümleri adı verilen dönüşümlerden kaynaklanmaktadır.
3.Newton'un ikinci yasası.
Newton'un ikinci yasası, modern formülasyonuyla şöyle görünür: Ataletsel bir referans çerçevesinde, maddi bir noktanın momentumunun değişim hızı, bu noktaya etki eden tüm kuvvetlerin vektör toplamına eşittir.
burada maddi noktanın momentumu, maddi noktaya etki eden toplam kuvvettir. Newton'un ikinci yasası, dengesiz kuvvetlerin etkisinin maddi bir noktanın momentumunda bir değişikliğe yol açtığını belirtir.
Momentumun tanımı gereği:
kütle nerede, hız.
Klasik mekanikte, ışık hızından çok daha düşük hareket hızlarında, maddi bir noktanın kütlesinin değişmediği kabul edilir ve bu, şu koşullar altında onun diferansiyel işaretin dışına çıkarılmasına olanak tanır:
Bir noktanın ivmesinin tanımı verildiğinde, Newton'un ikinci yasası şu şekli alır:
Newton'un kendisi ikinci yasasını hiçbir zaman açıkça bu biçimde yazmamış olmasına rağmen, "fizikteki en ünlü ikinci formül" olarak kabul edilir. Kanunun bu şekline ilk kez K. Maclaurin ve L. Euler'in eserlerinde rastlamak mümkündür.
Herhangi bir eylemsiz referans çerçevesinde cismin ivmesi aynı olduğundan ve bir çerçeveden diğerine geçişte değişmediğinden, kuvvet böyle bir geçişe göre değişmez.
Tüm doğa olaylarında kuvvet kökeniniz ne olursa olsun, yalnızca mekanik anlamda ortaya çıkar yani atalet koordinat sisteminde vücudun düzgün ve doğrusal hareketinin ihlalinin nedeni olarak. Bunun tersi ifade, yani böyle bir hareket gerçeğinin ortaya konulması, vücuda etki eden kuvvetlerin yokluğunu değil, yalnızca bu kuvvetlerin eylemlerinin karşılıklı olarak dengelendiğini gösterir. Aksi halde: bunların vektör toplamı, modülü sıfıra eşit olan bir vektördür. Bu, büyüklüğü bilinen bir kuvvet tarafından telafi edilen bir kuvvetin büyüklüğünü ölçmenin temelidir.
Newton'un ikinci yasası bir kuvvetin büyüklüğünü ölçmemizi sağlar. Örneğin, bir gezegenin kütlesi ve yörüngede hareket ederken merkezcil ivmesi bilgisi, bu gezegene Güneş'ten etki eden yerçekimi çekim kuvvetinin büyüklüğünü hesaplamamıza olanak tanır.
4.Newton'un üçüncü yasası.
Herhangi iki cisim için (bunlara cisim 1 ve cisim 2 diyelim), Newton'un üçüncü yasası, cisim 1'in cisim 2 üzerindeki etki kuvvetine, cisme etki eden, eşit büyüklükte ancak zıt yönde bir kuvvetin ortaya çıkmasının eşlik ettiğini belirtir. 1 gövde 2'den. Matematiksel olarak yasa şöyle yazılmıştır:
Bu yasa, kuvvetlerin her zaman etki-tepki çiftleri halinde meydana geldiği anlamına gelir. Eğer cisim 1 ve cisim 2 aynı sistemdeyse, bu cisimlerin etkileşiminden dolayı sistemdeki toplam kuvvet sıfırdır:
Bu, kapalı bir sistemde dengesiz iç kuvvetlerin olmadığı anlamına gelir. Bu, kapalı bir sistemin (yani dış kuvvetlerin etkisine girmeyen) kütle merkezinin ivme ile hareket edememesine yol açar. Sistemin bireysel parçaları hızlanabilir, ancak bu yalnızca sistemin bir bütün olarak hareketsiz veya düzgün doğrusal hareket durumunda kalmasıyla mümkündür. Ancak sisteme dış kuvvetler etki ederse kütle merkezi, dış bileşke kuvvetle orantılı, sistemin kütlesiyle ters orantılı bir ivmeyle hareket etmeye başlayacaktır.
5.Yerçekimi.
Yer çekimi ( yer çekimi) - her türlü madde arasındaki evrensel etkileşim. Klasik mekanik çerçevesinde Isaac Newton'un "Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri" adlı eserinde formüle ettiği evrensel çekim yasası ile anlatılmaktadır. Newton, hesaplamasında yerçekimi kuvvetinin, çekim yapan cisimden uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak azaldığını varsayarak, Ay'ın Dünya çevresinde hareket ettiği ivmenin büyüklüğünü elde etti. Ayrıca bir cismin diğerini çekmesinden kaynaklanan ivmenin bu cisimlerin kütlelerinin çarpımı ile orantılı olduğunu da tespit etti. Bu iki sonuca dayanarak, yerçekimi yasası formüle edildi: herhangi bir maddi parçacık, kütlelerin çarpımı ( ve ) ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle birbirine doğru çekilir:
İşte değeri ilk kez Henry Cavendish'in deneylerinde elde ettiği yerçekimi sabiti. Bu yasayı kullanarak, keyfi şekle sahip cisimlerin yerçekimi kuvvetini hesaplamak için formüller elde edebilirsiniz. Newton'un yerçekimi teorisi, güneş sistemindeki gezegenlerin ve diğer birçok gök cisminin hareketini çok iyi tanımlamaktadır. Ancak görelilik teorisiyle çelişen uzun menzilli eylem kavramına dayanmaktadır. Bu nedenle klasik yerçekimi teorisi, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden cisimlerin hareketini, aşırı büyük nesnelerin (örneğin kara deliklerin) çekim alanlarını ve ayrıca ışık hızına yakın hızlarda hareket eden cisimlerin oluşturduğu değişken çekim alanlarını tanımlamak için uygulanamaz. vücutları onlardan uzak mesafelerde hareket ettiriyor.
Daha genel bir yerçekimi teorisi, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisidir. Burada yerçekimi, referans çerçevesinden bağımsız, değişmez bir kuvvetle karakterize edilmez. Bunun yerine, gözlemci tarafından üç boyutlu uzay-zamanda değişken hızlarla kavisli yörüngeler boyunca hareket olarak algılanan yerçekimi alanındaki cisimlerin serbest hareketi, kavisli bir dört boyutlu uzay-zamanda jeodezik bir çizgi boyunca eylemsizlik hareketi olarak kabul edilir. Zamanın farklı noktalarda farklı şekilde aktığı bir yer. Dahası, bu çizgi bir anlamda "en doğrudan"dır - belirli bir cismin iki uzay-zaman konumu arasındaki uzay-zaman aralığı (uygun zaman) maksimum olacak şekildedir. Uzayın eğriliği, cisimlerin kütlesine ve ayrıca sistemde mevcut olan her türlü enerjiye bağlıdır.
6.Elektrostatik alan (sabit yüklerin alanı).
Newton'dan sonra fiziğin gelişmesi, üç ana niceliğe (uzunluk, kütle, zaman) C boyutunda bir elektrik yükü ekledi. Ancak uygulamanın gereksinimlerine göre, bir yük birimi değil, bir elektrik birimi kullanmaya başladılar. Ana ölçüm birimi olarak akım. Dolayısıyla SI sisteminde temel birim amperdir ve yük birimi coulomb da bunun bir türevidir.
Yük, onu taşıyan cisimden bağımsız olarak mevcut olmadığından, cisimlerin elektriksel etkileşimi, mekanikte ele alınan ve ivmenin nedeni olarak hizmet eden aynı kuvvet biçiminde kendini gösterir. Boşlukta bulunan iki büyüklükteki nokta yükün elektrostatik etkileşimi ile ilgili olarak Coulomb yasası kullanılır. SI sistemine karşılık gelen formda şöyle görünür:
yük 1'in yük 2'ye etki ettiği kuvvet nerededir, yük 1'den yük 2'ye yönlendirilen vektördür ve büyüklük olarak yükler arasındaki mesafeye eşittir ve elektrik sabiti ≈ 8,854187817 10 −12 F/m'ye eşittir . Yükler homojen ve izotropik bir ortama yerleştirildiğinde, etkileşim kuvveti ε faktörü kadar azalır; burada ε, ortamın dielektrik sabitidir.
Kuvvet, nokta yüklerini birleştiren çizgi boyunca yönlendirilir. Grafiksel olarak, elektrostatik alan genellikle kütlesiz yüklü bir parçacığın hareket edeceği hayali yörüngeler olan kuvvet çizgilerinin bir resmi olarak tasvir edilir. Bu çizgiler bir şarjla başlar ve diğerinde biter.
7.Elektromanyetik alan (doğru akım alanı).
Manyetik bir alanın varlığı, Orta Çağ'da, manyetik pusulanın prototipi olarak "sevgi dolu taşı" - mıknatısı kullanan Çinliler tarafından fark edildi. Grafiksel olarak, bir manyetik alan genellikle kapalı kuvvet çizgileri şeklinde gösterilir; yoğunluğu (elektrostatik alan durumunda olduğu gibi) yoğunluğunu belirler. Tarihsel olarak, manyetik alanı görselleştirmenin görsel bir yolu, örneğin bir mıknatısın üzerine yerleştirilen bir kağıt parçası üzerine demir tozlarının serpilmesiydi.
Oersted, bir iletkenden geçen akımın manyetik iğnenin sapmasına neden olduğunu tespit etti.
Faraday, akım taşıyan bir iletkenin etrafında manyetik bir alan oluştuğu sonucuna vardı.
Ampere, fizikte tanınan, birlikte doğal veya indüklenmiş manyetizmanın etkisini sağlayan mikroskobik kapalı akım malzemelerinin varlığından oluşan bir manyetik alanın ortaya çıkma sürecinin bir modeli olarak bir hipotez ileri sürdü.
Ampere, yükün hareket halinde olduğu, yani bir elektrik akımı gibi davrandığı, vakumda bulunan bir referans çerçevesinde, yoğunluğunun manyetik indüksiyon vektörü tarafından belirlenen bir manyetik alanın ortaya çıktığını tespit etti. yük hareketinin yönüne dik olarak yerleştirilmiş bir düzlem.
Manyetik indüksiyonun ölçü birimi Tesla'dır: 1 T = 1 T kg s −2 A −2
Sorun, iki paralel iletkenin içinden geçen akımlarla etkileşiminin kuvvetini ölçen Ampere tarafından niceliksel olarak çözüldü. İletkenlerden biri kendi etrafında manyetik bir alan oluşturdu, ikincisi bu alana ölçülebilir bir kuvvetle yaklaşarak veya uzaklaşarak tepki verdi, akımın hangisini ve büyüklüğünü bilerek manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğünü belirlemenin mümkün olduğunu söyledi.
Birbirine göre hareket etmeyen elektrik yükleri arasındaki kuvvet etkileşimi Coulomb yasasıyla açıklanmaktadır. Ancak birbirlerine göre hareket eden yükler manyetik alanlar yaratır ve bu alanlar sayesinde yüklerin hareketinin yarattığı akımlar genellikle bir kuvvet etkileşimi durumuna gelir.
Yüklerin göreceli hareketi sırasında ortaya çıkan kuvvet ile sabit yerleşim durumları arasındaki temel fark, bu kuvvetlerin geometrisindeki farktır. Elektrostatik durumunda, iki yük arasındaki etkileşim kuvvetleri onları birleştiren çizgi boyunca yönlendirilir. Bu nedenle problemin geometrisi iki boyutludur ve değerlendirme bu çizgiden geçen bir düzlemde gerçekleştirilir.
Akım durumunda, akımın yarattığı manyetik alanı karakterize eden kuvvet, akıma dik bir düzlemde bulunur. Dolayısıyla olayın resmi üç boyutlu hale gelir. Birinci akımın sonsuz küçük bir elemanının oluşturduğu, ikinci akımın aynı elemanı ile etkileşime giren manyetik alan, genellikle ona etki eden bir kuvvet oluşturur. Üstelik her iki akım için de bu resim, akımların numaralandırılmasının keyfi olması anlamında tamamen simetriktir.
Akımların etkileşimi kanunu, doğru elektrik akımını standartlaştırmak için kullanılır.
8.Güçlü etkileşim.
Güçlü kuvvet, hadronlar ve kuarklar arasındaki temel kısa menzilli etkileşimdir. Atom çekirdeğinde, güçlü kuvvet, nükleonlar (protonlar ve nötronlar) arasındaki pi mezon değişimi yoluyla pozitif yüklü (elektrostatik itme yaşayan) protonları bir arada tutar. Pi mezonlarının ömrü çok kısadır; ömürleri yalnızca çekirdeğin yarıçapı içindeki nükleer kuvvetleri sağlamaya yeterlidir, bu nedenle nükleer kuvvetlere kısa menzilli kuvvetler denir. Nötron sayısındaki bir artış, çekirdeği "seyreltir", elektrostatik kuvvetleri azaltır ve nükleer kuvvetleri arttırır, ancak çok sayıda nötronla, kendileri fermiyon oldukları için Pauli ilkesi nedeniyle itme yaşamaya başlarlar. Ayrıca, nükleonlar çok yaklaştığında, W bozonlarının değişimi başlar ve atom çekirdeğinin "çökmemesi" sayesinde itmeye neden olur.
Hadronların kendi içindeki güçlü etkileşim, hadronları oluşturan kuarkları bir arada tutar. Güçlü alan kuantumları gluonlardır. Her kuark üç “renk” yükünden birine sahiptir ve her gluon bir “renk”-“antirenk” çiftinden oluşur. Gluonlar sözde kuarkları bağlar. Şu anda deneyde serbest kuarkların gözlemlenmemesine bağlı olarak “hapsetme”. Kuarklar birbirlerinden uzaklaştıkça gluon bağlarının enerjisi artar, nükleer etkileşimdeki gibi azalmaz. Çok fazla enerji harcayarak (bir hızlandırıcıda hadronları çarpıştırarak), kuark-gluon bağını kırabilirsiniz, ancak aynı zamanda yeni bir hadron jeti açığa çıkar. Bununla birlikte, uzayda serbest kuarklar da mevcut olabilir: Eğer bir kuark Büyük Patlama sırasında hapsolmaktan kaçınmayı başarmışsa, o zaman karşılık gelen antikuark ile yok olma veya böyle bir kuarkın renksiz bir hadrona dönüşme olasılığı yok denecek kadar azdır.
9.Zayıf etkileşim.
Zayıf etkileşim temel bir kısa menzilli etkileşimdir. Aralık 10 −18 m. Uzaysal tersinme ve yük konjugasyonunun birleşimine göre simetrik. Tüm temel unsurlar zayıf etkileşimde yer alır.fermiyonlar (leptonlar Ve kuarklar). Bu, aşağıdakileri içeren tek etkileşimdir:nötrino(saymıyorum yer çekimi, laboratuvar koşullarında ihmal edilebilir), bu da bu parçacıkların muazzam nüfuz etme yeteneğini açıklar. Zayıf etkileşim leptonlara, kuarklara ve bunlarınantipartiküller değişme enerji, yığın, elektrik yükü Ve kuantum sayıları- yani birbirlerine dönüşmek. tezahürlerinden biri şudur:beta bozunması.
Her kuvvetin uygulama noktasını ve yönünü bilmek gerekir. Vücuda hangi kuvvetlerin ve hangi yönde etki ettiğini tam olarak belirleyebilmek önemlidir. Kuvvet, Newton cinsinden ölçülen, olarak gösterilir. Kuvvetleri birbirinden ayırmak için aşağıdaki gibi tanımlanırlar:
Aşağıda doğada faaliyet gösteren ana kuvvetler bulunmaktadır. Sorunları çözerken var olmayan kuvvetleri icat etmek imkansızdır!
Doğada birçok kuvvet vardır. Burada dinamikleri incelerken okul fizik dersinde dikkate alınan kuvvetleri ele alıyoruz. Diğer bölümlerde tartışılacak olan diğer kuvvetlerden de bahsedilmektedir.
Yer çekimi
Gezegendeki her vücut Dünya'nın yerçekiminden etkilenir. Dünyanın her bir cismi çektiği kuvvet aşağıdaki formülle belirlenir:
Uygulama noktası vücudun ağırlık merkezidir. Yer çekimi her zaman dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir.
Sürtünme kuvveti
Sürtünme kuvvetini tanıyalım. Bu kuvvet, cisimler hareket ettiğinde ve iki yüzey temas ettiğinde ortaya çıkar. Kuvvet, mikroskop altında bakıldığında yüzeylerin göründükleri kadar pürüzsüz olmaması nedeniyle oluşur. Sürtünme kuvveti aşağıdaki formülle belirlenir:
Kuvvet iki yüzeyin temas ettiği noktaya uygulanır. Hareketin tersi yönde yönlendirilir.
Yer reaksiyon kuvveti
Masanın üzerinde çok ağır bir nesnenin yattığını hayal edelim. Masa nesnenin ağırlığı altında bükülür. Ancak Newton'un üçüncü yasasına göre masa, cismin üzerine, masanın üzerindeki cismin uyguladığı kuvvetle tamamen aynı kuvvetle etki eder. Kuvvet, nesnenin masaya uyguladığı kuvvetin tersi yönündedir. Yani yukarı. Bu kuvvete yer reaksiyonu denir. Gücün adı "konuşuyor" destek tepki veriyor. Bu kuvvet, desteğe bir darbe olduğunda ortaya çıkar. Moleküler düzeyde ortaya çıkışının doğası. Nesne, moleküllerin (masanın içindeki) olağan konumunu ve bağlantılarını deforme ediyormuş gibi görünüyordu, onlar da orijinal durumlarına, "direnmeye" dönmeye çalışıyorlardı.
Kesinlikle herhangi bir vücut, hatta çok hafif bile olsa (örneğin, masanın üzerinde duran bir kalem), mikro düzeyde desteği deforme eder. Bu nedenle toprak reaksiyonu meydana gelir.
Bu kuvveti bulmanın özel bir formülü yoktur. Harfiyle gösterilir, ancak bu kuvvet basitçe ayrı bir esneklik kuvveti türüdür, dolayısıyla şu şekilde de belirtilebilir:
Kuvvet, nesnenin destekle temas ettiği noktaya uygulanır. Desteğe dik olarak yönlendirilir.
Vücudu maddi bir nokta olarak temsil ettiğimiz için kuvvet merkezden temsil edilebilir.
Elastik kuvvet
Bu kuvvet deformasyonun (maddenin başlangıç durumundaki değişiklik) bir sonucu olarak ortaya çıkar. Örneğin bir yayı gerdiğimizde yay malzemesinin molekülleri arasındaki mesafeyi arttırmış oluruz. Bir yayı sıkıştırdığımızda onu azaltırız. Büktüğümüzde veya kaydığımızda. Tüm bu örneklerde deformasyonu önleyen bir kuvvet ortaya çıkar: elastik kuvvet.
Hooke yasası
Elastik kuvvet deformasyonun tersi yönündedir.
Vücudu maddi bir nokta olarak temsil ettiğimiz için kuvvet merkezden temsil edilebilir.
Örneğin yayları seri bağlarken sertlik aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
Paralel bağlandığında sertlik
Numune sertliği. Young modülü.
Young modülü bir maddenin elastik özelliklerini karakterize eder. Bu sadece malzemeye ve fiziksel durumuna bağlı olan sabit bir değerdir. Bir malzemenin çekme veya basınç deformasyonuna direnme yeteneğini karakterize eder. Young modülünün değeri tablo halindedir.
Katıların özellikleri hakkında daha fazlasını okuyun.
Vücut ağırlığı
Vücut ağırlığı, bir nesnenin bir desteğe etki ettiği kuvvettir. Bunun yer çekimi kuvveti olduğunu söylüyorsunuz! Karışıklık şu şekilde ortaya çıkar: Aslında, çoğu zaman bir cismin ağırlığı yerçekimi kuvvetine eşittir, ancak bu kuvvetler tamamen farklıdır. Yerçekimi, Dünya ile etkileşimin bir sonucu olarak ortaya çıkan bir kuvvettir. Ağırlık, destekle etkileşimin sonucudur. Yerçekimi kuvveti nesnenin ağırlık merkezinde uygulanır, ağırlık ise desteğe uygulanan kuvvettir (nesneye değil)!
Ağırlığı belirlemenin bir formülü yoktur. Bu kuvvet harfle belirtilir.
Destek tepki kuvveti veya elastik kuvvet, bir nesnenin süspansiyon veya destek üzerindeki etkisine yanıt olarak ortaya çıkar, bu nedenle gövdenin ağırlığı her zaman sayısal olarak elastik kuvvetle aynıdır ancak ters yöndedir.
Destek tepki kuvveti ve ağırlığı aynı nitelikteki kuvvetlerdir; Newton'un 3. yasasına göre eşit ve zıt yönlüdürler. Ağırlık vücuda değil desteğe etki eden bir kuvvettir. Yer çekimi kuvveti vücuda etki eder.
Vücut ağırlığı yer çekimine eşit olmayabilir. Az ya da çok olabilir ya da ağırlık sıfır olabilir. Bu duruma denir ağırlıksızlık. Ağırlıksızlık, bir nesnenin bir destekle etkileşime girmediği bir durumdur, örneğin uçuş durumu: yerçekimi vardır, ancak ağırlık sıfırdır!
Ortaya çıkan kuvvetin nereye yönlendirildiğini belirlerseniz ivmenin yönünü belirlemek mümkündür.
Lütfen ağırlığın Newton cinsinden ölçülen kuvvet olduğunu unutmayın. "Kaç kilosunuz" sorusuna doğru cevap nasıl verilir? Ağırlığımızı değil, kütlemizi belirterek 50 kg cevabını veriyoruz! Bu örnekte ağırlığımız yerçekimine eşittir, yani yaklaşık 500N!
Aşırı yük- ağırlığın yer çekimine oranı
Arşimet'in gücü
Kuvvet, bir cismin bir sıvıya (veya gaza) daldırıldığında bir sıvıyla (gaz) etkileşimi sonucu ortaya çıkar. Bu kuvvet vücudu sudan (gaz) dışarı iter. Bu nedenle dikey olarak yukarı doğru yönlendirilir (iter). Formülle belirlenir:
Havada Arşimet'in gücünü ihmal ediyoruz.
Arşimet kuvveti yer çekimi kuvvetine eşitse cisim yüzer. Arşimed kuvveti büyükse sıvının yüzeyine yükselir, azsa batar.
Elektrik kuvvetleri
Elektrik kökenli kuvvetler vardır. Elektrik yükünün varlığında meydana gelir. Coulomb kuvveti, Ampere kuvveti, Lorentz kuvveti gibi bu kuvvetler Elektrik bölümünde detaylı olarak ele alınmaktadır.
Bir cisme etki eden kuvvetlerin şematik gösterimi
Çoğunlukla bir cisim maddi bir nokta olarak modellenir. Bu nedenle, diyagramlarda çeşitli uygulama noktaları bir noktaya - merkeze aktarılır ve gövde şematik olarak bir daire veya dikdörtgen olarak gösterilir.
Kuvvetleri doğru bir şekilde belirlemek için, incelenen cismin etkileşime girdiği tüm cisimleri listelemek gerekir. Her biriyle etkileşimin sonucu olarak ne olacağını belirleyin: sürtünme, deformasyon, çekim veya belki de itme. Kuvvetin türünü belirleyin ve yönünü doğru şekilde belirtin. Dikkat! Kuvvetlerin miktarı, etkileşimin meydana geldiği cisimlerin sayısıyla çakışacaktır.
Hatırlanması gereken en önemli şey
1) Kuvvetler ve doğası;
2) Kuvvetlerin yönü;
3) Etki eden kuvvetleri tanımlayabilme
Dış (kuru) ve iç (viskoz) sürtünme vardır. Temas eden katı yüzeyler arasında dış sürtünme meydana gelir, göreceli hareketleri sırasında sıvı veya gaz katmanları arasında iç sürtünme meydana gelir. Üç tür dış sürtünme vardır: statik sürtünme, kayma sürtünmesi ve yuvarlanma sürtünmesi.
Yuvarlanma sürtünmesi formülle belirlenir
Direnç kuvveti, bir cisim sıvı veya gaz içinde hareket ettiğinde ortaya çıkar. Direnç kuvvetinin büyüklüğü cismin büyüklüğüne ve şekline, hareket hızına ve sıvı veya gazın özelliklerine bağlıdır. Düşük hareket hızlarında sürükleme kuvveti vücudun hızıyla orantılıdır
Yüksek hızlarda hızın karesiyle orantılıdır
Bir nesnenin ve Dünya'nın karşılıklı çekiciliğini düşünelim. Aralarında yerçekimi kanununa göre bir kuvvet ortaya çıkar 
Şimdi yer çekimi kanunu ile yer çekimi kuvvetini karşılaştıralım 
Yer çekimine bağlı ivmenin büyüklüğü Dünya'nın kütlesine ve yarıçapına bağlıdır! Böylece Ay'a ya da herhangi bir gezegene, o gezegenin kütlesini ve yarıçapını kullanarak nesnelerin hangi ivmeyle düşeceğini hesaplamak mümkün oluyor.
Dünyanın merkezinden kutuplara olan mesafe ekvatordan daha azdır. Bu nedenle ekvatordaki yer çekimi ivmesi kutuplara göre biraz daha azdır. Aynı zamanda, yerçekimi ivmesinin alanın enlemine bağlı olmasının ana nedeninin, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi gerçeği olduğu da unutulmamalıdır.
Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça yer çekimi kuvveti ve yer çekimi ivmesi Dünya merkezine olan uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak değişir.
