Статика формулы по физике: Статика | Формулы по физике

Что такое статика в физике и что она изучает? Основные формулы / Справочник :: Бингоскул

Что такое статика в физике и что она изучает? Основные формулы

добавить в закладки удалить из закладок

Содержание:

Физика изучает законы природы. С получением всё большего количества знаний о мироздании учёные пытались структурировать их – физические законы группировались. В итоге появились десятки разделов: механика, электричество, магнетизм, волновые процессы, ядерная физика и т. д. Каждый состоит из десятков подразделов, с одним из которых познакомимся: что такое статика в физике, что изучает. Рассмотрим её основные законы и формулы.

Что изучает статика

Известно, что тело под воздействием внешних или внутренних сил совершает работу, испытывает ускорение, покоившиеся тела двигаются. Встречаются случаи, когда тела, на которые действуют несколько сил, остаются неподвижными. Так, если на объект в состоянии покоя оказывается давление парой равных по значению (модулю), но противоположных по направлению сил, он остаётся в состоянии покоя – не двигается относительно системы отсчёта. Это идеальный случай. В иных, реальных, ситуациях внешнее давление на тела значительно сложнее. Изучением таких случаев занимается отдельный раздел науки о законах природы.

Статика – это раздел в физике, определяющий условия нахождения тел, сооружений (здания, мосты) и прочего, что изучает и использует человек, в равновесии. Направление также даёт ответы на ряд вопросов, касающихся перемещения тел. Для примера: груз подвешен на не растягивающейся верёвке, перекинутой через блок. Пользуясь открытыми века назад законами статики, определяется сила T, которую необходимо приложить к другому концу шнурка, чтобы система осталась в равновесии. По модулю она будет равной притяжению (P). При этом учитываются силы или коэффициент трения, растяжения верёвки. 

Статика даёт намного больше, чем условия равновесия. Позволяет узнать, что нужно сделать, чтобы ввести систему в такое состояние или вывести из него. Для перемещения груза вверх следует приложить усилие, превышающее P, для опускания – уменьшить ниже силы притяжения. Статика даёт понимание направления движения тел при нарушении равновесия определённым образом.

Изначально статика была разделом механики, отвечающим и на вопросы перемещения тел. Например, когда возникала необходимость использования простых механизмов – рычагов, блоков – для изменения положения массивных предметов, то есть нарушения их равновесия. Различают следующие виды равновесий:

1. Устойчивое – при мизерном отклонении равновесия тело возвращается в начальное положение.


2. Безразличное – при малом отклонении тело не теряет равновесия.


3. Неустойчивое – при отклонении от состояния равновесия возникает воздействие, повышающее отклонение.

Статика имела огромное значение для инженеров и архитекторов древности. Увы, она не позволяет узнать, насколько быстро будет передвигаться груз на нитке, переброшенной через блок. Вопрос производительности подняли с появлением сложных механизмов, развитием тепловых двигателей.

Формулы статики в физике

Для проведения расчётов, проектирования и решения задач достаточно знать основные формулы статики.

Сила трения:

F_тр= μN, здесь:

• μ – коэффициент трения – указывает на отношение между трением и силой, прижимающей тело к опоре;
• N – сила реакции нитки, опоры.

Момент силы:

M = Fd или M = Fl, здесь:

• F – модуль действующей на тело силы;
• d или l – длина плеча.

Вращающий по часовой стрелке момент силы считается положительным, против – отрицательным.

Векторная сумма действующих на тело сил равняется нулю: F=0.

Момент инерции:

J = mr², здесь:

• m – масса тела;
• r – радиус.

Давление, оказываемое телом на опору: нитку, поверхность:

p = F : S,

• F – сила;
• S – площадь контакта.

Правило рычага:

• F₁ : F₂ = d₁: d₂, здесь:
• F₁, F₂ – приложенные к плечам рычага силы;
• d₁, d₂ – длина плеч.

В отдельный подраздел выносится гидростатика – изучает поведение неподвижной жидкости.

Поделитесь в социальных сетях:

1 ноября 2021, 16:31

Физика

Could not load xLike class!

Формулы: механика – Без Сменки

30 октября, 2021

1 мин

Физ 🔬

Ищешь шпаргалку, где собраны все формулы из механики? Тогда тебе повезло, тут мы собрали их все, чтобы ты мог успешно подготовиться в ЕГЭ по физике. Тут ты найдешь формулы по:

• Кинематика прямолинейного движения;
• Кинематика криволинейного движения;
• Динамика;
• Статика;
• Гидростатика;
• Работа, энергия, мощность;
• Колебания и волны.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!

Редакция Без Сменки

Честно.

Понятно. С душой.

45 подписчиков

+ Подписаться

Редакция Без Сменки

06 июня, 2022

1 мин

Общ 👨‍👩‍👧

Власть

Власть появляется одновременно с возникновением человеческого общества, которое не может обойтись…

Редакция Без Сменки

19 мая, 2022

1 мин

Общ 👨‍👩‍👧

Правонарушения

Выделим основные признаки правонарушения:  1) Это всегда акт, то есть конкретный вариант.

..

Редакция Без Сменки

06 июня, 2022

1 мин

Общ 👨‍👩‍👧

Наследственное право

Существует два основания наследования: 1. По закону 2. По завещанию 📜 Наследование по закону…

Редакция Без Сменки

01 июля, 2022

1 мин

Лит 📚

Сюжет и фабула

😌 Смотри, это два друга – Сюжет и Фабула. 💼📈 Сюжет – ответственный и пунктуальный человек. Когда…

---

Подпишитесь на еженедельную рассылку полезных материалов про ЕГЭ, высшее образование и вузы и получите скидку на курсы Вебиума

Формула статического электричества – GeeksforGeeks

Статическое электричество определяется как дисбаланс электрических зарядов в теле, особенно отрицательных и положительных зарядов. Другими словами, разряд электрического импульса известен как статическое электричество. Физические методы используются для создания дисбаланса заряда. Контакт между твердыми предметами является одним из наиболее известных источников статического электричества. Статическое электричество создает при своем создании силу, которая прямо пропорциональна зарядам обоих соприкасающихся тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она известна как электростатическая сила и обозначается символом F. Ее стандартной единицей измерения являются ньютоны (Н), а размерная формула определяется как [M ¹ L ¹ T ^-2 ].

Статическая электрическая формула

F = 1/ 4πε ₀ (Q ₁ Q ₂ / R ² )

Где,

• F IS Electrostatic,
9002 9002 9002 9002 9002

. 4πε ₀ = K ₀ -константа кулонов со значением 9 × 10 ⁹ NM ² C ^-2 ,

• Q ₁ , Q ₂ -Значения зарядки,
• r — расстояние между кузовами.

Вывод

Рассмотрим систему из двух тел зарядов q ₁ и q ₂ , разделенных расстоянием r. Известно, что сила статического электричества между этими двумя телами прямо пропорциональна произведению зарядов тел.

F ∝ q ₁ q ₂ ⇢ (1)

Кроме того, сила косвенно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами. Таким образом, мы получаем,

F ∝ 1/r ² ⇢ (2)

Из (1) и (2),

F ∝ q ₁ q ₂ /r ² с заменой знака пропорциональности

F = k ₀ q ₁ q ₂ /r ²

Здесь k ₀ известно как постоянная Кулона.

Отсюда выводится формула силы статического электричества между двумя заряженными телами.

Примеры задач

Задача 1. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 0,2 Кл и 0,4 Кл, находящимися на расстоянии 0,1 м друг от друга.

Решение:

Мы имеем,

Q ₁ = 0,2

Q ₂ = 0,4

R = 0,1

Используя формулу, которую мы имеем. 0 (q ₁ q ₂ / r ₂ )

= (9 × 10 ⁹ × 0,2 × 0,4)/0,01

= 2,87 × 10 ⁹ Н

Задача 2. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 1,5 Кл и 4 Кл, находящимися на расстоянии 0,1 м друг от друга.

Решение:

У нас есть

Q ₁ = 1,5

Q ₂ = 4

R = 0,1

Использование формулы, которую мы имеем,

F = (9. 10 0009

. ⁹ × 1,5 × 4)/0,01

= 215,7 × 10 ⁹ N

Задача 3. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 2 Кл и 3 Кл, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга.

Решение:

Мы имеем,

Q ₁ = 2

Q ₂ = 3

R = 1

Использование формулы У нас есть,

F = (9 ×

. ⁹ х 2 х 3)/1

= 53,92 х 10 ⁹ N

м.

Решение:

Мы имеем,

Q ₁ = 4

Q ₂ = 6

R = 8

Использование формулы У нас есть,

F = (9 ×

. ⁹ х 4 х 6)/64

= 3,37 х 10 ⁹ Н

м.

Решение:

У нас есть,

Q ₁ = 10

Q ₂ = 3

R = 2

Используя формулу, которую мы имеем,

F = (9 × 10 × 10)// 4

= 67,4 × 10 ⁹ N

Задача 6. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 3 Кл и 7 Кл, находящимися на расстоянии 4 м друг от друга.

Решение:

Имеем,

q ₁ = 3

Q ₂ = 7

R = 4

Используя формулу, которую мы имеем,

F = (9 × 10 ^{9 0004 × 3 × 7)/16}

= 11,79 × 10 0003 N

.

Задача 7. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 4 Кл и 9 Кл, находящимися на расстоянии 12 м друг от друга.

Решение:

Имеем,

q ₁ = 4

q ₂ = 9 r ₂

0002 Используя формулу, которую мы имеем,

F = (9 × 10 ⁹ × 4 × 9)/144

= 2,24 × 10 ⁹ N

Формулы статического трения

>s 9000 Формула статического трения

Формула статического трения

Статическое трение — это сила, удерживающая объект в состоянии покоя.

Его необходимо преодолеть, чтобы начать перемещение объекта. Когда объект находится в движении, он испытывает кинетическое трение. Если к объекту приложена небольшая сила, трение покоя имеет равную величину в противоположном направлении. Если усилие увеличить, то в какой-то момент будет достигнуто значение максимального трения покоя, и объект начнет двигаться. Коэффициенту статического трения присваивается греческая буква «мю» (μ) с нижним индексом «с». Максимальная сила трения покоя μ _{с В} раз больше нормальной силы, действующей на объект.

сила трения покоя ≤ (коэффициент трения покоя)(нормальная сила) maximum force of static friction = (coefficient of static friction)(normal force)

F _s ≤ μ _s η , and F _s ^max = μ _s η

F _с = сила трения покоя

μ _с = коэффициент трения покоя

η = нормальная сила (греческая буква «эта»)

≤ означает «меньше или равно»

F _s ^max = максимальная сила статического трения

29 Static Questions 90

1) К салазкам с дровами в заснеженном лесу приложена сила 5500 Н. Лыжи саней имеют коэффициент трения покоя со снегом мк _с

= 0,75. Если полностью загруженные сани имеют массу 700 кг, какова максимальная сила трения покоя и достаточно ли приложенной силы для ее преодоления?

Ответ: На плоской поверхности нормальная сила, действующая на объект, равна η = мг . Using this, the maximum force of static friction can be found:

F _s ^max = μ _s η

F _s ^max = μ _s mg

F _с ^макс = (0,75)(700 кг)(9,8 м/(с ² ))

F _с ^макс кг/с = 51 10003 2

F _s ^max = 5145 Н

Максимальная сила трения покоя равна 5145 Н, а значит, приложенной силы 5500 Н достаточно, чтобы ее преодолеть, и сани тронуться с места.

2) Человек, строящий машину для производства кирпича, хочет измерить коэффициент статического трения между кирпичом и деревом.