Взаимодействие тел: силы тяжести, трения, упругости

При взаимодействии двух тел оба тела получают ускорения, направленные в противоположные стороны. При этом отношение абсолютных значений ускорений взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс  . Влияние одного тела на другое называется силой.

. Данное воздействие может вызывать ускорение и деформацию тела, на которое воздействуют. В механике рассматриваются сила тяжести, сила упругости и сила трения.

Сила тяжести - это сила, с которой Земля притягивает к себе все тела, находящиеся вблизи ее поверхности . Сила тяжести приложена к самому телу и направлена вертикально вниз (рис. 1а).

Сила упругости возникает при деформации тела (рис. 1б), она направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения взаимодействующих тел. Сила упругости пропорциональна удлинению: . Знак «-» показывает, что сила упругости на­правлена в сторону, противоположную удлинению, k - жесткость (пружины) зависит от ее геометриче­ских размеров и материала.

Сила, возникающая в месте соприкосновения тел и препятствующая их относительному перемеще­нию, называется силой трения. Если тело скользит по какой-либо поверхности, то его движению препят­ствует сила трения скольжения (, где N - сила реакции опоры (рис. 2), m - коэффициент тре­ния скольжения). Сила трения скольжения всегда направлена против движения тела. Сила тяжести и сила упругости - это силы, зависящие от координат взаимодействующих тел от­носительно друг друга. Сила трения зависит от скорости тела, но не зависит от координат. Как в природе, так и в технике эти силы про­являются одновременно или парами. Например, сила трения увеличивается при увеличении силы тяжести. В быту часто полезное трение усиливают, а вредное - ослабляют (применяют смазку, заменяют трение скольжения трением качения).