види рівноваги
Рівновага називають стійким. якщо після невеликих зовнішніх впливів тіло повертається в початковий стан рівноваги. Це відбувається, якщо при невеликому зсуві тіла в будь-якому напрямку від початкового положення рівнодіюча сил, що діють на тіло, стає відмінною від нуля і спрямована до положення рівноваги.
Рівновага називається нестійким. якщо при невеликому зсуві тіла з положення рівноваги рівнодіюча прикладених до нього сил відмінна від нуля і спрямована від положення рівноваги.
Рівноваги називається байдужим. якщо при невеликих зсувах тіла з початкового положення рівнодіюча прикладених до тіла сил залишається рівною нулю.
Центр ваги
Центром тяжіння називається точка, через яку проходить рівнодіюча сил тяжкості при будь-якому розташуванні тіла.
Третій закон Ньютона
Тіла діють один на одного з силами, уздовж однієї прямої, рівними по модулю і протилежними за напрямком. Ці сили мають однакову фізичну природу; вони прикладені до різних тіл і тому один одного не компенсують.
Сила пружності. закон Гука
Сила пружності виникає в результаті деформації тіла і спрямована в бік, протилежний деформації.
При малих в порівнянні з розмірами тіл деформаціях сила пружності прямо пропорційна величині абсолютної деформації тіла. У проекції на напрямок деформування сила пружності дорівнює
Цей закон був встановлений експериментально англійським вченим Робертом Гуком і називається законом Гука:
Сила пружності, що виникає при деформації тіла, пропорційна подовженню тіла і спрямована в бік, протилежний напрямку переміщень частинок тіла при деформації.
Коефіцієнт пропорційності в законі Гука називається жорсткістю тіла. Він залежить від форми і розмірів тіла і від матеріалу, з якого вона виготовлена (зменшується зі збільшенням довжини і зі зменшенням площі поперечного перерізу - см. Молекулярну Фізику).
У Сі жорсткість виражається в ньютонах на метр:
Пружна сила прагне відновити форму тіла, що зазнає деформації, і прикладена до тіла, яке цю деформацію викликає.
Природа сили пружності електромагнітна, тому що сила пружності виникає в результаті прагнення електромагнітних сил, що діють між атомами речовини, повернути атоми речовини в початкове положення при зміні їх взаємного положення в результаті деформації.
Пружна реакція опори, нитки, підвісу - пасивна сила, що діє завжди перпендикулярно поверхні опори.
Сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання
Сила тертя виникає при зіткненні поверхонь двох тіл і завжди перешкоджає їх взаємному переміщенню.
Сила, що виникає на кордоні зіткнення тіл при відсутності відносного руху називається силою тертя спокою. Сила тертя спокою - пружна сила, вона дорівнює по модуля зовнішній силі, спрямованої по дотичній до поверхні зіткнення тіл, і протилежна їй за напрямком.
При русі одного тіла по поверхні іншого виникає сила тертя ковзання.
Сила тертя має електромагнітну природу, тому що виникає завдяки існуванню сил взаємодії між молекулами і атомами дотичних тіл - електромагнітних сил.
Сила тертя ковзання прямо пропорційна силі нормального тиску (або пружною реакції опори) і не залежить від площі поверхні зіткнення тіл:
, де - коефіцієнт тертя.
Коефіцієнт тертя залежить від рельєфу поверхні і завжди менше одиниці: «зрушити легше, ніж відірвати».