Рух штучних супутників

Перша космічна швидкість - це мінімальна швидкість, при якій тіло, що рухається горизонтально над поверхнею планети, не впаде на неї, а буде рухатися по круговій орбіті. Вона дорівнює 7,9 км / с і направлена ​​горизонтально відносно поверхні Землі.

Швидкість, яку треба надати тілу, щоб воно, подолавши притягання планети, перетворилося в супутник Сонця, називають другою космічною. Для Землі друга космічна швидкість: υ₂ = 11,2 км/с.

При значенні швидкості, більшій 7,9 км /с, але менше, ніж 11,2 км /с, орбіта супутника Землі є еліптичною.

Розвинувши швидкість більше ніж 11,2 км / с, тіло рухається по гіперболі. При певному значенні швидкості тіло може залишити межі сонячної системи.

Рух штучних супутників Землі навколо неї відбувається під дією тільки однієї сили - сили тяжіння Землі. Ця сила надає самому супутнику і усім тілам, які знаходяться на ньому (космонавтам, приладам і т.п.) однакове прискорення вільного падіння. Отже, всі тіла на супутниках знаходяться в стані невагомості.

Сила пружності - сила, що виникає при деформації будь-яких твердих тіл, а також при стисненні рідин і газів. Позначається F_пр. Силу пружності, що діє на тіло з боку опори чи підвісу, називають силою реакції опори N, або силою натягу підвісу T.

Закон Гука - модуль сили пружності F_пр, що виникає при

малих деформаціях стиску або розтягу тіла, прямо пропорційний

величині абсолютного подовження (х = △𝓵). Знак «-» вказує, що сила пружності завжди протилежна за напрямком зсуву частин тіла.

Сила тертя - сили, що виникають у місці зіткнення тіл, та перешкоджає їх відносному переміщенню. Позначається Fтер, вимірюється в (Н).

Особливості сил тертя:

• виникають при зіткненні;

• діють вздовж поверхні;

• завжди спрямовані проти напрямку руху тіла.

Сила тертя залежить - від роду стичних поверхонь і від величини навантаження.

Існує кілька видів тертя:

Сухе тертя виникає при русі твердих дотичних тіл відносно один одного.

В'язке (рідке) тертя виникає при русі твердих тіл у рідкому або газоподібному середовищі, або коли рідина або газ течуть повз нерухомих твердих тіл.

Тертя спокою виникає, коли до тіла прикладають силу, яка намагається зрушити це тіло.

Сила тертя ковзання - сила тертя, що виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого і спрямована проти швидкості їх відносного руху. Сила тертя ковзання пропорційна силі реакції опори N.

Сила тертя кочення - сила тертя, що виникає при коченні одного тіла по поверхні іншого і спрямована проти швидкості їх відносного руху.

При малих швидкостях сила тертя пропорційна швидкості тіла. При великих швидкостях сила тертя пропорційна квадрату швидкості тіла.

Природа сили тертя. Сили тертя виникають завдяки існуванню сил взаємодії між молекулами і атомами дотичних тіл. Останні обумовлені взаємодією електричних зарядів, якими володіють частинки, що входять до складу атомів.

Коефіцієнт тертя ковзання (μ) - коефіцієнт пропорційності між силою тертя ковзання і силою нормальної реакції, що залежить від речовин, з яких виготовлені дотичні тіла, і ступеня обробки їх поверхонь.

СТАТИКА

Момент сили – добуток сили F на плече d. Позначається М,

вимірюється в (Н · м).

Момент сили, яка обертає тіло за годинниковою стрілкою, має знак "+".

Момент сили, яка обертає проти годинникової стрілки, має знак "-".

Плече сили d: найкоротша відстань від осі обертання до лінії дії сили. Вимірюється в (м).

УМОВИ РІВНОВАГИ ТІЛА

• Щоб тіло, яке обертається, перебувало в рівновазі, необхідно, щоб рівнодійна всіх сил, прикладених до тіла, дорівнювала нулю.

• Правило моментів: тіло, що має нерухому вісь обертання, знаходиться в рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів всіх прикладених до тіла сил дорівнює нулю.

ВИДИ РІВНОВАГИ

Для тіла, що має нерухому вісь обертання, можливі три види рівноваги.

Байдужа рівновага - при малому відхиленні тіло залишається в рівновазі. Приклад - куля, що лежить на плоскій горизонтальній поверхні, знаходиться в стані байдужої рівноваги.

Нестійка рівновага - при малому відхилення тіла з положення рівноваги виникають сили, які прагнуть збільшити це відхилення. Приклад - куля, що знаходиться у верхній точці сферичного виступу.

Стійка рівновага - якщо при малих відхиленнях тіла від цього стану виникають сили або моменти сил, які прагнуть повернути тіло в стан рівноваги. Куля, що знаходиться на дні сферичного поглиблення знаходиться в стані стійкої рівноваги.

Рівновага тіла на опорі. Тіло перебуває в рівновазі, якщо вертикальна лінія, яка проведена через центр мас тіла, проходить через площу опори, тобто усередині контуру, утвореного лініями, що з'єднують точки опори. Якщо ж ця лінія не перетинає площу опори, то тіло перекидається.

ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Прості механізми - це пристрої, в яких робота здійснюється тільки за рахунок механічної енергії. Прості механізми здавна використовуються для полегшення здійснення механічної роботи.

Важелем називають тверде тіло, яке має нерухому вісь обертання, на яке діють сили, які прагнуть повернути його навколо цієї осі.

Нерухомим називають такий блок, вісь якого закріплена і при підйомі вантажів вона не піднімається і не опускається. Нерухомий блок виграшу в силі не дає. Він дозволяє змінювати напрямок дії сили.

Рухомим називають такий блок, вісь якого не закріплена і при підйомі вантажів вона піднімається і опускається. Рухомий блок дає виграш у силі в два рази.

Система блоків і тросів, призначена для підвищення вантажопідйомності, називається поліспаст.

Похила площина - площина, розташована під гострим кутом до горизонтальної поверхні; служить для підняття вантажу.

Клин і гвинт - різновид похилій площині. Клин призначений для розколювання міцних предметів, наприклад, полін. Гвинт використовується як пристосування для виграшу в силі. Нарізка гвинта - похила площина, яка багаторазово загорнута навколо циліндра.

Золоте правило механіки. Жоден із простих механізмів не дає виграшу в роботі. Якщо виграємо в силі, то програємо в шляху. У скільки разів виграємо в силі, у стільки ж разів програємо у відстані.