Файл: О телах и веществах.docx

Рассмотрим такой пример, на пружину подвесили груз. На пружину действует сила тяжести, и она растягивается. То есть деформируется. Но кроме силы тяжести действует и сила упругости. Она возникла тогда, когда груз опустили и пружина растянулась.



– Жёсткость (коэффициент пропорциональности)

Роберт Гук, провел похожий опыт. Он взял резиновый шнур, и обозначил его длину как l₀. Потом подвесил груз. И пружина деформировалось, удлинилась. Эту длину он обозначил, как l_1. И ему осталось вычислить удлинение пружины, вычел из последней длины начальную. Данным опытом он создал закон Гука, который свидетельствует нам, что удлинение влияет на силу упругости.

• 
  Сила трения – сила, возникающая взаимодействием тел, препятствующее относительному движению тел.
  

Всего есть три вида трения: покоя, скольжения, качения.

• 
  Трение покоя – трение, возникающее, когда оба тела покоятся.
  
• 
  Трение скольжения – трение, возникающее, когда одно тело скользит по-другому.
  
• 
  Трение качения – трение, возникающее, когда одно тело катиться по-другому.
  

П роведём эксперимент, возьмём большую книгу, привяжем к ней резинку. Сейчас тело не двигается, то есть, преобладает трение покоя. Если мы потянем за резинку, тело придёт в механическое движение, и начнёт скользить по столу, следовательно, преобладает трение скольжения. А теперь, под книгу положим две ручки или карандаша, книга катиться, как машина, теперь видим трение качения. Трение никогда не исчезает, оно существует во всех трёх видах.

• 
  Вес тела – сила, с которой тело давит на опору, или действует на подвес, вследствие притяжения к земле.
  

Мы часто задаём вопрос, сколько ты весишь? И порой отвечаем неправильно. Говорим, 63 килограмма. Но если вы спросите у физика, то он вам ответит 630 Ньютонов. И у нас возникает несколько вопросов. Почему такая большая цифра, и почему в Ньютонах, а не в килограммах. Дело в том, что, когда мы говорим про вес нашего тела, мы на самом деле, с точки зрения физики, говорим про массу. А вес, это величина, которая говорит, с какой силой мы действуем (давим) на землю. Но, как же вычислить вес. Всё очень просто. Если тело неподвижно или движется прямолинейно, то вес будет равен силе тяжести. А вот если подвижно… (об этом узнаешь в 9 классе)

---

• 
  Равнодействующая – сила, которая производит такое же действие, как одновременно несколько действующих сил.
  

П редставим себе такую ситуацию. Лежит груз, и два человека несут этот груз в одну сторону. Как узнать, какое усилие они прилагают, чтобы сдвинуть этот груз с места. Так как они несут груз в одну сторону, то логично, что обе силы нужно сложить.



Т еперь перестроим ситуацию. Пусть, оба человека тащат груз в разные стороны. Очевидно, что сила, которая будет больше, выиграет. Но не будем забывать про вторую силу, она тоже играет роль, поэтому силы вычитаются.



А что будет если силы будут равны. Если они будут приложены в одну сторону, то тогда Равнодействующая будет равна этим силам.



Ну, а если в разные стороны, то тогда будет равна нулю.

О давлении в агрегатных состояниях.

В этом разделе ты узнаешь, что такое давление. Чем схожи жидкости с газами. Узнаешь о законе Архимеда и законе Паскаля. И как измеряется атмосферное давление.

• 
  Давление – физическая величина, равная отношению действующей силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
  

Поставив на любую поверхность любое тело, будет действовать давление. Так как на тело действует вес (сила тяжести), эта сила будет давить на поверхность, в зоне площади тела. Такое явление и называется давлением.



Из формулы давления, запишем формулы силы и площади.

---

• 
  Давление, может не только быть в твердых телах, но и в жидкостях, и в газах.
  

Тогда, давление действует на дно и стенки сосуда, куда налита жидкость или помещён газ. Но как действует давление в сосуде? Оно действует одинаково или по-разному? Обратимся к Закону Паскаля.

• 
  Закон Паскаля:
  

В жидкостях и газах, давление передаётся одинаково во всех направлениях

В жидкостях давление мы не можем описать одной стрелкой. Оно разбито на несколько маленьких частичек, которые действуют на дно и стенки сосуда. Так же и в газах. Если мы нальём в пакет жидкость и проткнём две дырки, на одинаковой высоте, то увидим, что из них вода выливается одинаково и одновременно, следовательно, давление действует одинаково.

Следовательно, существует ещё один вид давления, который работает в жидкостях и газах. Такое давление называется гидростатическим.

• 
  Г идростатическое давление – давление, которое действует в жидкостях и в газах, прямо пропорциональное высоте, плотности жидкости или газа, а также ускорению свободного падения.
  

Более краткое описание давлений в агрегатных состояниях описано в таблице:

Агрегатное состояние	Свойства	Формула:	Единица изм.
Твердое	Давление действует на опору. В роли силы выступает вес или сила тяжести.		Па
Жидкость	Давление действует на дно сосуда и на его стенки. В давлении жидкости зависит высота, до которой налита жидкость. В давлении газа, высота до которой наполнен газ.
Газ

---

• 
  В сообщающихся сосудах любой формы и сечения, жидкости устанавливаться на одном уровне.
  
• 
  При равенстве давлений, высота жидкости с большей плотностью меньше, чем высота жидкости с меньшей плотностью.
  
• 
  Что такое воздух? Я немного подскажу, это смесь газов. Значит у воздуха есть своё давление? Давайте разберёмся. У нашей атмосферы есть воздушные слои. На них действует сила тяжести. Масса воздуха, при 0 ⁰С, равна 1,29 кг. Теперь подсчитаем, какой вес воздуха.
  

С силой 13 Н, верхние слои сдавливают нижние слои. Так, слой, который прилегает к земле, сжат больше всего. В результате, все тела, находящиеся под этим слоем, испытывают давление атмосферы, атмосферное давление.

Д авайте проведём такой опыт, возьмём стакан и заполним его доверху водой, положим на стакан листок, прижмём листок рукой, перевернём стакан и опустим руку. Что видим? Листок держится. Но почему? Мы уже знаем про атмосферное давление и давление жидкости. Атмосферное давление больше давления жидкости, и поэтому действует на листочек снаружи больше, чем давление жидкости.

• 
  Р ассмотрим такой опыт.
  

На пружину подвесили груз. Закрепили стрелку. Отметили начальное положение стрелки. Груз опустили в сосуд с водой. Стрелка поднялась, а значит какая-то сила, выталкивает груз из воды. Такая сила существует. Она называется выталкивающей силой.

А как найти значение этой силы, и от чего она зависит? Давайте обратимся к закону Архимеда.

• 
  Закон Архимеда:
  

На тело, погружённое в воду, или окружённое газом, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме этого тела.

Сила, которая выталкивает тело, называется Архимедова Сила. Она равна выталкивающей силе. От чего она зависит? Из закона Архимеда, увидим, что Сила Архимеда, равна весу жидкости в объёме этого тела. Выразим вес жидкости, как плотность жидкости. Тогда получим.

---

• 
  С помощью силы Архимеда мы можем судить о плаванье тел. Почему, например, если мы купаемся в речке, то мы не можем в ней нормально плавать и тонем, а на море спокойно лежим. Обратимся к закону Архимеда. Когда мы плаваем, то на нас действует выталкивающая сила. Она равна плотности жидкости и нашего объёма. Объём наш не меняется, а вот плотность жидкости, да. В море вода солёная, следовательно, плотность больше. А если плотность больше, то и больше сила Архимеда. Сила тяжести уступает в этом случае, поэтому мы всплываем.
  

Проведём похожий опыт. Возьмём два стакана. В один нальём обычной воды, в другой намешаем соли. Теперь опустим в два стакана два сырых яйца. Где обычная, яйцо утонет. А там, где солёная всплывёт.

Мы уже знаем, что во втором случае архимедова сила больше, и поэтому тело всплыло. А в первом случае, тело утонуло, так как сила тяжести была больше.

Из этого можно сделать выводы:

• 
  Если сила тяжести больше силы Архимеда, то тело тонет.
  
• 
  Если сила тяжести меньше силы Архимеда, то тело всплывает.
  
• 
  Если сила тяжести равна силе Архимеда, то тело плавает.
  

Законом Архимеда и Законом плаванья тел, которые оба изобрёл Архимед мы пользуемся по сей день. Так плавают корабли и летают воздушные шары.

Про работу, мощность, и энергию.

В этом разделе ты узнаешь, что такое энергия и про её существование. Зачем нужны простые механизмы, и как они нам помогают.

• 
  Механическая работа – явление, происходящая с телом, когда на него действует сила, и под её действием движется.
  

Смотря на определение механической работы, мы можем выдвинуть два условия совершения работы: Движение тела и прикладываемая сила. Если не работают два этих условия, то механическая работа не совершенна.

Исходя, из этих двух условий можно выразить движение тела, как путь. Тогда получим:

Механическая работа – физическая величина, прямо пропорциональная прикладываемой силе, и прямо пропорциональная пройденному пути.



Получим формулы пути и силы:

---