При русі твердого тіла в рідині або газі на нього діє сила опору середовища. Ця сила спрямована проти швидкості тіла відносно середовища і гальмує рух.
Головна особливість сили опору полягає в тому, що вона з'являється тільки при наявності відносного руху тіла і навколишнього середовища. Сила тертя спокою в рідинах і газах повністю відсутня.
Це призводить до того, що зусиллям рук можна зрушити важке тіло, наприклад плаваючу баржу, в той час як зрушити з місця, скажімо, потяг зусиллям рук просто неможливо.
Або ще більш простий приклад. Плаваючий дерев'яний брусок відразу ж почне рухатися, якщо на нього злегка подути. А спробуйте зрушити той же брусок струменем повітря, якщо він лежить на столі.
Модуль сили опору Fc залежить від розмірів, форми і стану поверхні тіла, властивостей середовища (рідини або газу), в якій тіло рухається, і, нарешті, від відносної швидкості руху тіла і середовища.
Приблизний характер залежності модуля сили опору від модуля відносної швидкості тіла показаний на малюнку 4.17.
При відносній швидкості, що дорівнює нулю, сила опору не діє на тіло (Fc = 0). Зі збільшенням відносної швидкості сила опору спочатку зростає повільно, а потім все швидше і швидше. При малих швидкостях руху силу опору можна вважати прямо пропорційною швидкості руху тіла відносно середовища:
де k1 - коефіцієнт опору, що залежить від форми, розмірів, стану поверхні тіла і властивостей середовища - її в'язкості. Обчислити коефіцієнт k1 теоретично для тел скільки-небудь складної форми не представляється можливим, його визначають дослідним шляхом.
При великих швидкостях відносного руху сила опору пропорційна квадрату швидкості:
де k2 - коефіцієнт опору, відмінний від k1.
Яка з формул - (4.13) або (4.14) - годиться для використання в конкретному випадку, визначається досвідченим шляхом.
Основними особливостями сили опору, що діє на тіло, є: 1) відсутність сили тертя спокою; 2) залежність від відносної швидкості руху.
.
1. За яких умов з'являються сили тертя?
2. Від чого залежать модуль і напрямок сили тертя спокою?
3. В яких межах може змінюватися сила тертя спокою?
4. Яка сила повідомляє прискорення автомобілю або тепловозу?
5. Чи може сила тертя ковзання збільшити швидкість тіла?
6. У чому полягає головна відмінність сили опору в рідинах і газах від сили тертя між двома твердими тілами?
7. Наведіть приклади корисного і шкідливого впливу сил тертя всіх видів.
Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотскій, Фізика 10 клас
Завантажити календарно-тематичне планування з фізики. відповіді на тести, завдання та відповіді школяру, книги та підручники, курси учителю з фізики для 10 класу
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.