Силы в механике (перечислить: тяготения, трения, упругости)

Сила — векторная величина, мера действия одного тела на другое, измеряется в ньютонах (Н).

1. Сила тяготения — притяжение между любыми телами:
   

   
   Её частный случай — сила тяжести вблизи Земли:
   
    
   
   Вес тела — сила, с которой тело действует на опору или подвес.

2. Сила упругости возникает при деформации тела и направлена против деформации. Закон Гука:
   

   
   где — жёсткость, — удлинение.

3. Сила трения возникает при движении или попытке движения соприкасающихся тел и направлена против движения. Сила трения скольжения:
   

   
   где — коэффициент трения, — сила реакции опоры. Бывает трение покоя, скольжения и качения.

1. Нагрузка — силы, действующие на конструкцию: постоянные (собственный вес) и временные (снег, ветер, люди). Бывают сосредоточенные (в точке) и распределённые (по длине или площади).

2. Опора — элемент, который удерживает конструкцию и создаёт силы реакции опоры, уравновешивающие нагрузку.

3. Условия равновесия конструкции:
   

   $\stackrel{⃗}{}$
   
   Сумма сил равна нулю, и сумма моментов сил относительно любой оси равна нулю.

4. Устойчивость — способность конструкции сохранять равновесие и возвращаться к нему после небольшого отклонения. Чем ниже центр тяжести и больше площадь опоры, тем устойчивее тело.

Импульс тела: $\stackrel{⃗}{}\stackrel{⃗}{}$. Единица измерения — кг·м/с.

Закон: в замкнутой системе тел геометрическая сумма импульсов остаётся постоянной:

Неупругое взаимодействие — тела после удара движутся вместе, часть механической энергии переходит во внутреннюю:

Упругое взаимодействие — тела после удара движутся раздельно, сохраняются и импульс, и механическая энергия:

Применение: реактивное движение, отдача при выстреле.

Механическая работа совершается, когда сила вызывает перемещение тела:

где — угол между силой и перемещением.

• Если , то (работа положительна).
• Если , то .
• Если , то (например, работа силы трения).

Единица измерения — джоуль:    .

Мощность — физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она совершена:

При равномерном движении:

Единица измерения — ватт:   . Также используют   .

Энергия — мера способности тела совершить работу. Измеряется в джоулях (Дж).

Механическая энергия — сумма кинетической и потенциальной:

• Кинетическая энергия (энергия движения): .
• Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй: .
• Потенциальная энергия упруго деформированного тела: .

Закон сохранения энергии: энергия не возникает из ничего и не исчезает, а переходит из одного вида в другой. В замкнутой системе без трения полная механическая энергия постоянна: