- Силы упругости силы трения имеют электромагнитную природу
- Силы упругости силы трения имеют электромагнитную природу
- Электромагнитная природа сил трения.
- 7. Закон Гука и модуль Юнга.
- 8. Силы трения. Виды трения. Трение покоя. (График зависимости силы трения от величины внешней силы). Внутреннее трение, формула Стокса.
Силы упругости силы трения имеют электромагнитную природу
№№ заданий Решения Ответы Ключ Критерии Инструкция Источник Раздел кодификатора ФИПИ
Добавить инструкцию Печать Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
Тип 2 № 1194
Выберите два верных утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.
1) Силы упругости и силы трения имеют электромагнитную природу.
2) Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг вещества для его плавления.
3) При последовательном соединении через резисторы течёт одинаковый ток.
4) Электромагнитные волны ультрафиолетового диапазона имеют бóльшую длину волны, чем радиоволны.
5) Массовое число ядра равно сумме масс протонов и электронов в ядре.
Решение . 1) Силы упругости и силы трения имеют электромагнитную природу. Утверждение 1 — верно.
2) Удельной теплоёмкостью вещества — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °С. Утверждение 2 — неверно.
3) При последовательном соединении через резисторы течёт одинаковый ток. Утверждение 3 — верно.
4) Ультрафиолетовое излучене — коротковолновое электромагнитное излучение, длина волны которого много меньше длины волны радиоволнового диапазона. Утверждение 4 — неверно.
5) Массовое число ядра равно сумме масс протонов и нейтронов в ядре. Утверждение 5 — неверно.
Источник
Силы упругости силы трения имеют электромагнитную природу
№№ заданий Решения Ответы Ключ Критерии Инструкция Источник Раздел кодификатора ФИПИ
Добавить инструкцию Печать Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
Тип 2 № 4366
Выберите два верных утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.
1) Силы упругости и силы трения имеют электромагнитную природу.
2) Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг вещества для его плавления.
3) При последовательном соединении через резисторы течёт одинаковый ток.
4) Электромагнитные волны ультрафиолетового диапазона имеют бóльшую длину волны, чем радиоволны.
5) Массовое число ядра равно сумме масс протонов и электронов в ядре.
Решение . 1) Силы упругости и силы трения имеют электромагнитную природу. Утверждение 1 — верно.
2) Удельной теплоёмкостью вещества — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °С. Утверждение 2 — неверно.
3) При последовательном соединении через резисторы течёт одинаковый ток. Утверждение 3 — верно.
4) Ультрафиолетовое излучене — коротковолновое электромагнитное излучение, длина волны которого много меньше длины волны радиоволнового диапазона. Утверждение 4 — неверно.
5) Массовое число ядра равно сумме масс протонов и нейтронов в ядре. Утверждение 5 — неверно.
Источник
Электромагнитная природа сил трения.
При движении одного тела относительно другого многочисленные неровности на их поверхностях цепляются друг за друга, деформируют друг друга и мешают скольжению (рис. 3.4.2). Таким образом, сила трения аналогична силе упругости, возникающей при деформации сдвига, и вызывается взаимодействием молекул. При шлифовке поверхностей сила трения уменьшается, но до определенного предела. При дальнейшем увеличении гладкости поверхностей сила трения начинает расти. Связано это с тем, что молекулы обоих тел сближаются настолько, что короткодействующие силы притяжения молекул одного тела начинают действовать на молекулы другого тела.
Различают сухое и вязкое трение.
Сухим трением называется взаимодействие между поверхностями двух соприкасающихся твердых тел.
Если эти тела неподвижны друг относительно друга, то говорят о трении покоя; при относительном перемещении тел говорят о трении скольжения. В случае, когда одно из тел катится по поверхности другого без проскальзывания, возникает трение качения.
Рассмотрим твердое тело, лежащее на горизонтальной поверхности (рис. 3.4.3). Приложим к этому телу горизонтальную силу F, модуль которой увеличивается от 0 до бесконечности. В этом случае зависимость силы трения от внешней силы Fтр(F) имеет вид, изображенный на рис. 3.4.4. Тело остается неподвижным, пока
где mпок – коэффициент трения покоя, при этом сила трения – это сила трения покоя, которая равна внешней силе: . (3.4.4)
Как только , тело начинает скользить, при этом сила трения скольжения равна
где mск – коэффициент трения скольжения, N – сила нормальной реакции.
Возможно, вы замечали, что зачастую легче поддерживать состояние движения тяжелого тела, чем впервые сдвинуть его с места. Поэтому, . При решении задач обычно это обстоятельство игнорируют и считают, что . Коэффициент m называют просто коэффициентом трения. Коэффициент трения скольжения – табличная величина, которая зависит не только вида скользящих поверхностей, но и от того какие это поверхности – сухие или мокрые, насколько они зачищены и отполированы. Вместе с тем, сила трения и, соответственно, коэффициент трения не зависит от площади поверхности соприкосновения. Зависимость силы сухого трения от относительной скорости настолько слабая, что, обычно, ее не учитывают.
В случае силы трения качения справедливы аналогичные закономерности, только всегда при прочих равных условиях сила трения качения гораздо меньше силы трения скольжения: .
Значение силы трения. Отрицательная роль силы трения состоит в том, что она приводит к нагреванию и более быстрому изнашиванию движущихся деталей различных машин и механизмов при взаимном контакте этих деталей. Для ослабления этих эффектов поверхности деталей необходимо тщательно полировать, а также применять смазку для уменьшения трения. Вместе с тем, без сил трения было бы невозможно движение вообще.
Рассмотрим положительную роль трения на примере движения без проскальзывания ведущего колеса автомобиля (рис. 3.4.5). В этом случае скорость точки A соприкосновения колеса с дорогой равна нулю: vA = 0, поэтому со стороны колеса на дорогу действует сила трения покоя Fп. Тогда, по третьему закону Ньютона, со стороны дороги к участку шины колеса приложена сила трения Fтр, которая и будет силой, разгоняющей автомобиль. Таким образом, для увеличения этой силы необходимо, чтобы коэффициент трения шин о дорогу был как можно больше.
Вязким трением (силой сопротивления) называется взаимодействие, возникающее между слоями жидкости или газа, движущимися друг относительно друга, а также взаимодействие между твердым телом и вязкой (жидкой или газообразной) средой.
Ограничимся рассмотрением силы трения, возникающей при взаимодействии твердого тела и вязкой среды. В отличие от сухого вязкое трение характерно тем, что сила вязкого трения обращается в нуль одновременно со скоростью. Зависимость силы вязкого трения от скорости показана на рис. 3.4.6. При небольших скоростях модуль силы сопротивления прямо пропорционален скорости:
а при больших скоростях сила растет пропорционально квадрату скорости:
Коэффициенты пропорциональности в этих формулах k1 и k2 зависят от формы и размеров твердого тела, состояния его поверхности и от свойства среды, называемого вязкостью. Например, для глицерина эти коэффициенты гораздо больше, чем для воды.
Источник
7. Закон Гука и модуль Юнга.
Закон Гука.
Силы упругости растут при увеличении деформации. Особенно наглядно это можно продемонстрировать, растягивая пружину (картинка а)
Коэффициент жесткости зависит не только от материала пружины, но также от её формы и размеров.
Из формулы следует, что график зависимости силы упругости от (малой) деформации является прямой линией (рис. 1 ):
Коэффициент жёсткости 
— о угловой коэффициент в уравнении прямой
. Поэтому справедливо равенство:
,
где 
— угол наклона данной прямой к оси абсцисс. Это равенство удобно использовать при экспериментальном нахождении величины 
.
Закон Гука о линейной зависимости силы упругости от величины деформации справедлив лишь при малых деформациях тела. Когда деформации перестают быть малыми, эта зависимость перестаёт быть линейной и приобретает более сложный вид. Соответственно, прямая линия на рис. 1 — это лишь небольшой начальный участок криволинейного графика, описывающего зависимость 
от
при всех значениях деформации
.
В частном случае малых деформаций стержней имеется более детальная формула, уточняющая общий вид (1) закона Гука.
Именно, если стержень длиной 
и площадью поперечного сечения 
растянуть или сжать на величину , то для силы упругости справедлива формула:
.
Здесь — модуль Юнга материала стержня. Этот коэффициент уже не зависит от геометрических размеров стержня. Модули Юнга различных веществ приведены в справочных таблицах.
8. Силы трения. Виды трения. Трение покоя. (График зависимости силы трения от величины внешней силы). Внутреннее трение, формула Стокса.
Силы трения– это силы, возникающие при соприкосновении поверхностей двух тел или частей одного тела и препятствующие их взаимному перемещению.
Силы трения всегда направлены вдоль соприкасающихся поверхностей противоположно движению тела. При изменении направления скорости изменяется направление сил трения.
Силы трения, как и силы упругости, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.
Силы трения отличаются от гравитационных сил и сил упругости тем, что эти силы зависят не только от конфигурации тел, т. е. от их взаимного расположения, но также еще от относительных скоростей взаимодействующих тел.
Существует четыре вида сил трения:\
Трение скольжения— сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения.
Трение качения— момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.
Сила вязкого трения(сила сопротивления).
Трение покоя— сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения.
(график зависимости силы трения от внешней силы F)
Различают трение внешнееивнутреннее.Внешнее трениевозникает при относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или трение покоя).
Внутреннее трениенаблюдается при относительном перемещении частей одного и того же сплошного тела (например, жидкость или газ).
Различают сухоеи жидкое (иливязкое) трение.
Сухое трениевозникает между поверхностями твердых тел в отсутствие смазки.
Жидким(вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой или ее слоями.
Сухое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольженияи трениекачения.
Источник