Fizika mehānika

Ķermeņu deformācijas un spēku veidi Ķermeņu līdzsvars

LU FMF Fizikas didaktika Mag.Phys. A.Krons

1

Fizika mehānika

1.

Vispasaules gravitācijas spēks (F gr ) 2. Kodolspēki 3. Berzes/pretestības spēki (F b ) 4. Arhimēda cēlējspēks (F c , F A ) 5. Vilcējspēks (F v ) 6. Rezultējošais/kopspēks (R, F rez ) 7. Virsmas reakcijas spēks (F r , N) 8. Smaguma spēks/svars (F sm , P = mg) 9. Atgriezējspēks 10. Elastības spēks (F el ) 11. Ārējie spēki (F a ) F b

Spēku veidi:

N mg F v

12.

Molekulu/lādēto daļiņu savstarpējie pievilkšanās un atgrūšanās spēki

13.

Centrtieces spēks

(F c ),

u.c.

2

3

Fizika - mehānika

Ķermeņa inerce un masa

1. Ņūtona inerces jeb dinamikas likums

Inerce

Īpašība, kura piemīt ķermeņiem, kad bez ārējo spēku iedarbības tie nemaina savu stāvokli. Masa

Inerces mērs

Jo lielāka ir ķermeņa masa, jo lielāka ir ķermeņa inerce.

4 Fizika mehānika  Inerces izpausme sadursmē

5

Fizika mehānika

Divu ķermeņu sadursme ar vienādām masām

6

Fizika - mehānika



PIRMAIS ŅŪTONA LIKUMS

Jebkurš ķermenis atrodas miera stāvoklī vai turpina vienmērīgu taisnlīnijas kustību tik ilgi, kamēr tam visi pieliktie spēki ir savstarpēji kompensēti (F rez = 0)

7

Fizika mehānika

 Ķermenim pieliktais kopspēks (F paātrinājuma (a) reizinājumam rez ) ir tieši proporcionāls ķermeņa masas (m) un ķermeņa  Spēks (F) ir paātrinājuma (a) cēlonis

F = m

• a

Fizika mehānika

Piemērs

ar skaitļiem: Ja cilvēks, kura masa ir 100 kg kustas ar paātrinājumu 10 m/s , tad spēks, ar ko tas tika pagrūsts, ir 100 kg x 8 Angļu fiziķis un matemātiķis – dzimis fermera ģimenē. No 12 gadu vecuma Ņūtons mācījies Grantemas skolā, bet 1661. Gadā kļuvis par Kembridžas universitātes studentu.

Fizika mehānika

Otrā Ņūtona likuma secinājumi:

Pirmais secin ā jums Paātrinājums a, kuru ķermenim piešķir kopspēks F, vienmēr ir vērsts kopspēka darbības virzienā 9 Otrais secin ā jums Paātrinājums a un ķermenim pieliktais kopspēks F vienmēr ir savstarpēji proporcionāli Trešais secin ā jums Ja ķermenim pieliktais kopspēks F=0, tad paātrinājums a=0 un ķermenis atrodas vienmērīgā taisnlīnijas kustībā vai miera stāvoklī

10

Fizika mehānika

DARBĪBA UN PRETDARBĪBA

(Akcija un reakcija) –

3. Ņūtona likums

 Spēki rodas ķermeņu mijiedarbībā – tiem saskaroties, pievelkoties vai atgrūžoties.  Mijiedarbība vienmēr ir abpusēja, tajā piedalās vismaz divi ķermeņi.

11

Fizika mehānika

TREŠAIS ŅŪTONA LIKUMS:

✦ Ja viens ķermenis darbojas uz otru ķermeni ar noteiktu spēku, tad otrs, savukārt, darbojas uz pirmo ar tikpat lielu pretspēku, bet pretējā virzienā vērstu.

F

1

= - F

2

Reaktīvā kustība

12

Fizika mehānika

REAKCIJAS SPĒKS

 Balsta reakcijas spēks (N) ir spēks, ar kādu virsma iedarbojas uz ķermeni.

 Balsta reakcijas spēks vienmēr ir perpendikulārs virsmai, uz kuras atrodas ķermenis.

 Ja uz ķermeni darbojas vienādi spēki, tad ķermeņu iegūtie paātrinājumi ir apgriezti proporcionāli ķermeņu masām

m

1

m

2 

a

2

a

1

13

Fizika mehānika

Citi reaktīvās kustības piemēri:

14

Fizika mehānika

MIERA STĀVOKĻA BERZE:

 Berze ir pretestība kustībai, kas rodas, ķermeņiem savstarpēji mijiedarbojoties.

 Pretestības spēku, kas jāpārvar, lai ciets ķermenis sāktu slīdēt pa cita ķermeņa virsmu, sauc par miera stāvokļa berzes spēku.

v

Fizika mehānika

 Sausā berze  Slapjā jeb viskozā berze 15

Berzes procesā ķermeņi arī deformējas

BERZE

Fizika mehānika

SLĪDES BERZE:

  Slīdes berzes spēks, kas darbojas uz ķermeni, ir proporcionāls atbalsta virsmas reakcijas spēkam (N).

( F b ) Slīdes berzes spēks

N

F b

 

F r

F v

16

F b P

17

Fizika mehānika

 Berzi, kas rodas vienam ķermenim veļoties pa otra ķermeņa virsmu, sauc par rites berzi, un berzes spēku, kas kavē kustību, - par rites berzes spēku.

  (F r ) - Rites berzes spēks (  ) - rites berzes koeficients

RITES BERZE

F b

 

F r R

18

Fizika – mehānika 1.

Stiepe

DEFORMĀCIJAS VEIDI:

3.

2.

Spiede

4.

5.

Liece

19

Fizika mehānika

Elastīga • • Plastiska • •

Katra deformācija var būt arī:

Atgriezeniska Paliekoša

20

Fizika mehānika

ELASTĪBAS SPĒKS:

Elastīga deformācija

Ķermenis ir deformēts elastīgi, ja pēc ārēja spēka izzušanas tā iepriekšējā forma un izmēri atjaunojas

Elastības spēks

Spēks, kas atjauno ķermeņa sākotnējo formu pēc deformācijas

Huka likums

Elastības spēks ir proporcionāls ķermeņa deformācijai

21

Fizika mehānika

ELASTĪBAS SPĒKS:

F e

 

k



x

X

22

Fizika mehānika

ELASTĪBAS SPĒKS:

 Relatīvais pagarinājums vai saīsinājums:   ; (%)  Materiāla spriegums:  Janga modulis (E): (Pa)  

F e S k



ES l

0 ; (Pa) ; (N/m) 

x l

0

Fizika - mehānika

ĶERMEŅU LĪDZSVARS

 Ķermenis ir līdzsvarā, ja visu tam pielikto spēku kopsumma – kopspēks ir vienāds ar nulli.

23 Nenoteikts indiferents Nestabils labils Stabils

Fizika - mehānika

Izmantotie informācijas avoti: 1.

2.

3.

4.

My computer Skolotajs.lv

Google-Vikipedija – fizika Wapedia – Wiki: Ņūtona likumi 24

Paldies par uzmanību!