Erőtörvények a mechanikában

Gravitációs erő:

1687 Newton kidolgozza a gravitáció elméletét

Két test kölcsönösen vonzza egymást. a vonzó erő egyenesen arányos a két test tömegével és fordítottan arányos a két test közötti távolság négyzetével.

1798-ban Cavendish megmérte az arányossági tényezőket: γ = 6,67×

A testek két tömege:

A gravitációs törvényben szereplő és más jellegű mennyiségek mint a korábban megismert tehetetlen tömeg. Az itt szereplő mennyiség az úgynevezett súlyos tömeg.

Tehetetlen tömeg: a testek tehetetlenségének mértéke. Azt mutatja meg, hogy a test hogyan áll ellen az erő gyorsító hatásának.

Súlyos tömeg: a testek gravitációs vonzóerejét jellemző mennyiség.

Nehézségi erő: kis magasságok esetén az m tömegű testre a Föld által kifejtett gravitációs vonzóerő nagysága:

Súrlódás:

Csúszási súrlódás: Ha a súrlódó felületek elmozdulnak egymáshoz képest, azaz van relatív (egymáshoz viszonyított) sebességük.

a csúszási súrlódási erő függ:

  • az érintkező felületek minőségétől

  • a felületeket összenyomó erőtől

nem függ:

  • a mozgatási sebességtől

  • az érintkező felületek nagyságától

a csúszási súrlódási erő egyenesen arányos a felületeket összenyomó erővel

neve: csúszási súrlódási együttható, jele:µ

Iránya a sebességgel ellentétes.

Tapadási súrlódás: Ha a súrlódó felületek nem mozdulnak el egymáshoz képest.

Ahogy növeljük a húzóerőt, úgy növekszik a tapadásból származó, úgynevezett tapadási súrlódási erő (). Amikor a húzóerő elér egy bizonyos határértéket a test megcsúszik. Ettől a pillanattól kezdve a tapadási súrlódási erő megszűnik. Ennek a maximális tapadási súrlódási erőnek a neve:

A tapadási súrlódási erő maximuma (a csúszási súrlódási erőhöz hasonlóan) egyenesen arányos a nyomóerővel.

Az arányossági tényező neve: tapadási súrlódási együttható

jele:

Közegellenállás:

A közegellenállási erő függ:

  • a közeg sűrűségétől

  • a homlokfelület nagyságától

  • a test alakjától

  • a test közeghez viszonyított sebességétől

Homlokfelület: a sebesség irányára merőleges legnagyobb kiterjedésű metszete a testnek.

Viszonylag nagy sebességek esetén a közegellenállási erő a test sebességének négyzetével egyenlő.

Kis sebességek esetén:

c – alaktényező

A – homlokfelület

Kis sebességek esetén, ha a közegben mozgó test alakja gömb, akkor:

η – viszkozitás (egy közegre jellemző állandó)

Rugó erő:

A rugóerő nagysága egyenesen arányos a rugó megnyúlásának nagyságával.

A rugóerő és a rugó megnyúlása ellentétes irányúak.

Az arányossági tényező neve: rugóállandó

jele: D

mérték egysége:

Azt mutatja meg, hogy mekkora erő hatására nyúlik meg a rugó egységnyivel.

Rugók különböző kapcsolása:

Egymás mellett elhelyezett rugók (párhuzamos kapcsolás)

Egymás után elhelyezett rugók (soros kapcsolás)

Szabad erő: Olyan erőhatás, amely nem korlátozza a test mozgásának lehetséges pályáját.

pl.: Nehézségi erő nem kényszeríti a testet kötött pályára. A nehézségi erő hat a testre akkor is, ha az alá van támasztva, ekkor a tartóerő korlátozza a test lehetséges pályáját. Még a függőlegesen lefelé eső testre is hat a nehézségi erőn kívül a közegellenállási erő, mely módosíthatja a test pályáját.

Kényszer erő: Akkor lépnek fel, amikor egy test mozgását egy másik test (úgynevezett kényszer) valamilyen kötött pályára kényszeríti.

A kényszer erő mindig merőleges a kényszer felületére, vagy görbéjére.

pl.: Lejtőn lecsúszó test esetében a tartóerő. A testet a gravitáció készteti mozgásra, de a lejtő által kifejtett tartóerő kényszeríti kötött pályára.

Ingában a fonál végére erősített testet a fonálban ébredő kötélerő kényszeríti kötött pályára.

Hasonló

  • Halmazállapotváltozások

    Alapvetően 3 halmazállapotról beszélünk. Szilárd, folyékony, légnemű anyagokat különítünk el. Gyakran előfordul, hogy egy-egy bizonyos anyagnak, bizonyos körülmények között, megváltozik a halmazállapota: Olvadás során: egy szilárd kristályos anyaggal állandó nyomáson hőt közlünk először az anyag hőmérséklete növekedni kezd (a folyamat ezt a részét leíró egyenlet: Q=c*m*deltaT), majd egy bizonyos hőmérsékletet elérve az anyag megolvad, folyékonnyá…

  • George Simon Ohm

    1787. március 16. született a németországi Erlingenben. Apja lakatos mester volt, érdeklődött; matek és fizika iránt. Fiát is segítette e tudományterületek alapismeretek elsajátításában. Tehetséges fiát már 16 évesen felvették az erlangeni egyetemre, ahol matematikát, fizikát és filozófiát tanult. 1811. Doktorált matematikából Ezután anyagi nehézségei miatt abba kellett hagynia a tanulmányait. Svájcba ment matematikát tanítani, hogy…

  • Az elektron kettős természete

    Az elektron felfedezése – 1897 J. J. Thompson (1906 Nobel díj) – megmérte a katódsugarat alkotó részecskék fajlagos töltését folyamat: – homogén mágneses térbe belépő töltött részecske körpályán mozog, tehát körmozgást végez illetve hat rá a Lorentz erő. , ahol r körpálya sugara, v a részecske sebessége (1) -szükséges a részecske sebessége – Thompson elektromos…

  • Kepler törvények, gravitáció

    Kepler-törvények néven nevezzük a bolygómozgások három törvényét, melyeket Johannes Kepler német csillagász állapított meg Tycho Brahe megfigyelési adatait is felhasználva. A Kepler-törvények a Naprendszer bolygóinak mozgástörvényei.  1. törvény: a bolygók olyan ellipszispályán keringenek, melyek egyik fókuszpontja a nap numerikus excentricitás: e=  2. törvény: a bolygókhoz húzott vezérsugár egyenlő idő alatt egyenlő területeket súrol 3. törvény:…

  • Gázok állapot változása

    – gáz: apró részecskék összessége, melyeknek mérete nagyon kicsi. Szüntelenül mozognak, az edény falának ütköznek – ha adott mennyiségű és térfogatú gázban a nyomás mindenhol egyforma: egyensúlyi állapotban van – állapotjelzők: T (hőmérséklet), p (nyomás), V (térfogat), m (tömeg) Olyan fizikai mennyiségek, melyeket a gázt alkotó sokaság kollektíven határoz meg – a gáz állapotának megváltozását…

  • Atommodellek

    1. Klasszikus atommodellek Az elektron felfedezésével bizonyossá vált, hogy valamennyi atomnak alkotórésze egy az atomoknál parányibb, negatív töltésű elemi részecske. Így szükségessé vált olyan, az atom belső szerkezetére vonatkozó egyszerűsített elképzeléseket megalkotni, melyek számot adnak az atom tulajdonságairól. Az első atommodellt J. J. Thomson , az elektron felfedezője alkotta meg (1902) Thomson-féle „pudingmodell” szerint: Az…