PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

• 1 Учебники
• 2 Механика
  • 2.1 Кинематика
  • 2.2 Динамика
  • 2.3 Законы сохранения
  • 2.4 Статика
  • 2.5 Механические колебания и волны
• 3 Термодинамика и МКТ
  • 3.1 МКТ
  • 3. 2 Термодинамика
• 4 Электродинамика
  • 4.1 Электростатика
  • 4.2 Электрический ток
  • 4.3 Магнетизм
  • 4.4 Электромагнитные колебания и волны
• 5 Оптика. СТО
  • 5.1 Геометрическая оптика
  • 5.2 Волновая оптика
  • 5. 3 Фотометрия
  • 5.4 Квантовая оптика
  • 5.5 Излучение и спектры
  • 5.6 СТО
• 6 Атомная и ядерная
  • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
  • 6.2 Ядерная физика
• 7 Общие темы
• 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
2. разработки уроков, тем;
3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

---

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

---

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

---

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО

---

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

---

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

14. Сила трения скольжения —

силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении. Если между телами отсутствует жидкая или газообразная прослойка (смазка), то такое трение называется сухим. В противном случае, трение называется «жидким». Характерной отличительной чертой сухого трения является наличие трения покоя.

В первом приближении величина силы трения скольжения может быть рассчитана по формуле:

, где

 — коэффициент трения скольжения,

 — сила нормальной реакции опоры.

По физике взаимодействия трение принято разделять на:

При механических процессах всегда происходит в большей или меньшей степени преобразование механического движения в другие формы движения материи (чаще всего в тепловую форму движения). В последнем случае взаимодействия между телами носят названия сил трения.

Опыты с движением различных соприкасающихся тел (твёрдых по твёрдым, твёрдых в жидкости или газе, жидких в газе и т. п.) с различным состоянием поверхностей соприкосновения показывают, что силы трения проявляются при относительном перемещении соприкасающихся тел и направлены против вектора относительной скорости. При этом всегда происходит нагревание взаимодействующих тел.

Силами трения называются тангенциальные взаимодействия между соприкасающимися телами, возникающие при их относительном перемещении. Силы трения возникающие при относительном перемещении различных тел, называются силами внешнего трения.

Силы трения возникают и при относительном перемещении частей одного и того же тела. Трение между слоями одного и того же тела называется внутренним трением.

В реальных движениях всегда возникают силы трения большей или меньшей величины. Поэтому при составлении уравнений движения, строго говоря, мы должны в число действующих на тело сил всегда вводить силу трения F тр.

Тело движется равномерно и прямолинейно, когда внешняя сила уравновешивает возникающую при движении силу трения.

Для измерения силы трения, действующей на тело, достаточно измерить силу, которую необходимо приложить к телу, чтобы оно двигалось без ускорения.

Возьмем деревянный цилиндр и положим его на стол так, чтобы он касался стола по образующей. В центры оснований цилиндра вставим концы проволочной вилки и прикрепим к ней снабженный очень чувствительный динамометр. Если тянуть за динамометр, то цилиндр покатится по столу. По показаниям динамометра увидим, что нужна весьма небольшая сила тяги, чтобы сдвинуть с места цилиндр и катить его равномерно дальше, гораздо меньшая, чем при скольжении того же цилиндра, если бы он не вращался и скользил бы по столу. При той же силе давления на стол сила трения качения много меньше силы трения скольжения. Например, при качении стальных колёс по стальным рельсам трение качения примерно в 100 раз меньше, чем трение скольжения. Происхождение трения качения можно наглядно представить себе так. Когда шар или цилиндр катится по поверхности другого тела, он немного вдавливается в поверхность этого тела, а сам немного сжимается. Таким образом, катящееся тело всё время как бы вкатывается на горку.

Трением качения называется сопротивление, возникающее при качении одного тела по поверхности другого.

Рис.34

 

Рассмотрим круглый цилиндрический каток радиуса R и веса  , лежащий на горизонтальной шероховатой плоскости. Приложим к оси катка силу   (рис. 34, а), меньшую  . Тогда в точке А возникает сила трения  , численно равная Q, которая будет препятствовать скольжению цилиндра по плоскости. Если считать нормальную реакцию   тоже приложенной в точке А, то она уравновесит силу  , а силы   и   образуют пару, вызывающую качение цилиндра. При такой схеме ка­чение должно начаться, как видим, под действием любой, сколь угодно малой силы  .                                                                                                                                                         

Истинная же картина, как пока­зывает опыт, выглядит иначе. Объяс­няется это тем, что фактически, вслед­ствие деформаций тел, касание их происходит вдоль некоторой площадки АВ (рис. 34, б). При действии силы   интенсивность давлений у края А убывает, а у края В воз­растает. В результате реакция   оказывается смещенной в сторону действия силы  . С увеличением   это смещение растет до некото­рой предельной величины k. Таким образом, в предельном положении на каток будут действовать пара (

пр,  ) с моментом   и уравно­вешивающая ее пара ( , ) с моментом  . Из равенства моментов находим   или

Пока  , каток находится в покое; при   начинается качение.

Входящая в формулу линейная величина k называется коэф­фициентом трения качения. Измеряют величину k обычно в санти­метрах. Значение коэффициента k зависит от материала тел и опре­деляется опытным путем.

Коэффициент трения качения при качении в первом приближении можно считать не зависящим от угловой скорости качения катка и его скорости скольжения по плоскости.

Физика трения скольжения | The Bouchbinder Group

Физика поверхностей трения занимает центральное место в широком спектре физических, биологических, инженерных и геофизических систем, начиная от ползучих ячеек и заканчивая сейсмическими разломами. Тем не менее, в настоящее время отсутствует базовое понимание конститутивного закона межфазного трения и пространственно-временной динамики, возникающей, когда два деформируемых макроскопических объекта движутся друг относительно друга.

Кроме того, новые лабораторные и геофизические наблюдения выявили новые явления трения, такие как медленный разрыв, которые еще недостаточно изучены. На более фундаментальном уровне фрикционные интерфейсы поднимают основные вопросы о сильно неравновесной физике и роли, которую играют низкоразмерные объекты в макроскопическом отклике физических систем.

В нашей новой исследовательской программе мы стремимся рассмотреть эти основные вопросы с теоретической точки зрения, но в тесной связи с количественными экспериментами. Например, с помощью теоретических аргументов и компиляции обширного набора наборов экспериментальных данных мы недавно показали, что трение, усиливающее скорость (где стационарное сопротивление трению увеличивается с увеличением скорости скольжения), может быть общим свойством поверхностей трения. Затем мы теоретически показали, что это общее свойство, часто упускаемое из виду в литературе, может иметь значительные последствия для динамики трения в широком диапазоне систем, влияя на межфазную диссипацию, излучение кинетической энергии и общую прочность. Появляются новые явления, такие как медленный разрыв, когда скольжение опосредовано распространением фронтов разрыва, которые движутся со скоростями на порядки медленнее, чем скорости упругих волн. Мы также активно изучаем неустойчивость трения, которая приводит к сложной пространственно-временной динамике межфазной поверхности. Для получения более подробной информации см. документы и рисунок ниже.

Пространственно-временная динамика прерывистого движения
На нижнем графике показана приложенная сила как функция времени, демонстрирующая типичную феноменологию трения: медленное квазистатическое нагружение, прерываемое резкими и почти мгновенными падениями силы трения. Верхний график показывает лежащую в основе пространственно расширенную динамику, которая приводит к такому поведению.

Для получения дополнительной информации: физ. Rev. E 88, 060403(R) (2013)

Срыв динамики при форс-дропах

Исследуя динамику с гораздо более высоким временным разрешением (6 порядков!), мы можем определить появление квазистационарного фронта разрыва.

• Критическая длина зародыша для ускорения фрикционного скольжения
  М. Алдам, М. Вейкамп, Р. Шпатчек, Э. А. Бренер, Э. Бучбиндер
  Geophys. Рез. лат. 44, 11390-11398 (2017) архив: 1707.04119
• Немонотонность фрикционного биматериального эффекта
  М. Алдам, С. Сюй, Э. А. Бренер, Ю. Бен-Цион, Э. Бушбиндер
  Ж. Геофиз. Рез. Solid Earth 122, 8270–8284 (2017) arXiv: 1707.01132
• Фрикционное скольжение без геометрической симметрии отражения
  М. Алдам, Ю. Бар-Синай, И. Светлицкий, Э.А. Бренер, Дж. Файнберг, Э. Бучбиндер
  Phys. X 6, 041023 (2016) arXiv 1605.05378
• Динамические неустойчивости фрикционного скольжения на границе раздела двух материалов
  Э. А. Бренер, М. Вейкамп, Р. Спачек, Ю. Бар-Синай, Э. Бушбиндер
  J. Mech. физ. Solids 89, 149-173 (2016) arXiv 1507.00156
• Трение, увеличивающее скорость, существенно влияет на межфазную динамику, прочность и диссипацию
  Y. Bar-Sinai, R. Spatschek, E. Brener, E. Bouchbinder
  Sci. Отчет 5, 7841 (2015) arXiv 1407.4253

 

Кинетическое трение | Динамическое трение

Кинетический трение, также известное как динамическое или скользящее трение, возникает, когда тело находится в относительное движение с другим, когда их поверхности соприкасаются. Это сила трения, которая замедляет и в конечном итоге останавливает движущийся объект.

Для Например, если слегка ударить футбольный мяч, он начнет катиться по полю, а затем замедляется, а затем останавливается. Мяч замедляется, а затем останавливается после того, как он начал двигаться со скоростью в результате кинетического трения между его поверхностью и полем.

Без путая два, разница между статическим трение и кинетическое трение заключается в том, что статическое трение возникает, когда объект неподвижна, то есть не движется, а кинетическое трение имеет место, когда объект начал движение. Именно кинетическое трение гарантирует, что объект не продолжать двигаться вечно, когда на него действовала сила, как указано в законе Ньютона. первый закон движения.

Как В случае статического трения кинетическое трение зависит от характера трения. соприкасающиеся материалы или поверхности, а также величину силы, тело в движении. Однако кинетическое трение меньше, чем статическое трение. соприкасающиеся поверхности из одного и того же материала.

Кинетический Трение можно продемонстрировать в лаборатории с помощью следующего эксперимента:

А деревянный блок, помещенный на деревянный стол, получает толчок, чтобы переместить его. Он движется вперед некоторое время, замедляется и останавливается. Замедляется из-за кинетическое трение, действовавшее на его скорость в направлении, противоположном его движение, которое в конечном итоге приводит к его остановке.

Кому компенсировать существующее кинетическое трение между деревянными поверхностями обоих блок и стол, требуется дополнительная поступательная сила. Это стало возможным прикрепив веревку к блоку, а к другому концу прикрепив груз.