Силы взаимодействия между твердыми телами

Но в уравнение кинетической энергии системы входит также работа внут ренних сил системы. Определим ее. Работа внутренних сил каждого из твердых тел всегда равна нулю. Работа внутренних сил взаимодействия между твердыми телами системы (между доской и катком) в данном случае тоже равна нулю, так как эти силы равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к точкам, элементарные перемещения которых одинаковы, так как нет скольжения доски по каткам. Таким образом, имеем [c.237]

Молекулярные силы взаимодействия между твердыми телами 1. Силы взаимодействия между твердыми телами. [c.347]

Нужно, однако, помнить, что введение эквивалентного радиуса и эквивалентного давления чисто условно, так как природа сил взаимодействия между лучистой энергией и телом несколько отлична от природы сил взаимодействия двух твердых тел в процессе соприкосновения. [c.113]

Методы определения взаимодействия между твердыми телами путем отрыва отдельных частиц являются более трудоемкими, чем методы, описанные в предыдущем параграфе. Эти методы часто применяют для определения силы взаимодействия относительно больших частиц, т. е. макрочастиц. Сила взаимодействия таких частиц с твердой поверхностью меньше их веса. [c.82]

Молекулярное взаимодействие между частицей и поверхностью зависит от толщины слоя жидкости, находящегося между контактирующими телами. Расчеты показывают [163], что в водных растворах электролитов молекулярное взаимодействие между твердыми телами полностью экранируется при расстоянии между ними 10 см. При расстоянии, равном 10 см, молекулярная сила составляет примерно половину ее максимального значения. Для меньших расстояний молекулярная компонента адгезии увеличивается и близка к максимальной. [c.172]

Рис. VI, 3. Зависимость силы взаимодействия двух твердых тел от расстояния между ними

Силы трения, действующие при движении вязкой жидкости или газа, оказывают значительное влияиие па характер движения, а также на механическое и тепловое взаимодействие между твердым телом и жидкой или газообразной средой. Интенсивность действия сил трения зависит от распределения скоростей в потоке и теплового состояния движущейся среды. [c.7]

Важным фактором, определяющим надежность соединения элементов металлоконструкций, является прочность и стабильность контактов между поверхностью металла и клея. Реальная прочность твердых тел на 2—3 порядка ниже рассчитанной теоретически по силам взаимодействия между частицами тел. Это объясняется наличием микротрещин, представляющих собой начальные дефекты, возникающие в материале в результате тепловых, механических и других воздействий. Трещины могут возникнуть также на включениях или неоднородностях, обладающих отличными от основного материала механическими свойствами. В клеевых соединениях свойства компонентов существенно различны, поэтому условия для образования дефектов особенно благоприятны из-за напряжений на границе раздела фаз, возникающих при формировании и эксплуатации системы. Эти напряжения увеличиваются из-за различия деформационных характеристик компонентов при действии температуры, влажности, внешних нагрузок. Развитие трещин в зависимости от соотношения скоростей разрушения и релаксации напряжений может происходить с [c.480]

Способность жидкостей смачивать твердые тела растет с уменьшением 012, т. е. со снижением межмолекулярного взаимодействия или сил когезии. Если силы когезии превышают силы адгезии (т. е. силы взаимодействия между твердым веществом и жидкостью), то на поверхности твердого тела жидкость будет стремиться сохранить форму капель, т. е. форму, соответствующую минимуму поверхностного натяжения, и смачивания не произойдет. [c.10]

Как уже отмечалось, реальные газы отличаются от идеальных наличием сил взаимодействия между молекулами и объемом самих молекул. Силы взаимодействия очень велики у твердых и жидких тел и достаточно велики у газов, близких к переходу от газообразного в жидкое состояние. [c.39]

При нагружении твердого тела в нем возникают внутренние силы взаимодействия между частицами, оказывающие противодействие внешним силам и стремящиеся вернуть частицы тела в положение, которое те занимали до деформации. [c.8]

Работа внутренних сил каждого из твердых тел равна нулю согласно (65.4.) Работа внутренних сил взаимодействия между катком и доской равна нулю, так как эти силы равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к точкам, элементарные перемещения которых одинаковы (на рис. 160, б эти силы не показаны). Таким образом, [c.187]

Так как согласно четвертой аксиоме динамики внутренние силы взаимодействия между отдельными точками механической системы (рис. 1.170) попарно равны (Ei2=/ 2i F23= 32 F3i= Fi3 и т. д.) и направлены противоположно вдоль прямых, соединяющих эти точки, то главный вектор всех внутренних сил механической системы равен нулю, причем если рассматриваемая механическая система неизменяемая, т. е. представляет собой абсолютно твердое тело, то внутренние силы уравновешиваются если же рассматривается изменяемая механическая система, то внутренние силы взаимно не уравновешиваются, так как, приложенные к разным телам, они могут вызвать их взаимное перемещение. [c.143]

Доказательство проведено для двух точек абсолютно твердого тела, за которые мы можем принять любые точки тела, а потому оно относится ко всем точкам твердого тела. В случае упругого тела или изменяемой системы точек сумма работ внутренних сил не равна нулю. Так, например, при падении камня на Землю силы взаимодействия между камнем и Землей (внутренние силы системы Земля — камень) равны и противоположны, но сумма работ этих сил не равна нулю. [c.374]

Силы взаимодействия между каждыми двумя частицами направлены в противоположные стороны по прямой, соединяющей эти частицы. Если расстояние между частицами не. изменяется, то относительное перемещение этих частиц может быть только в направлении, перпендикулярном к этой прямой. Но силы, перпендикулярные к перемещениям, работы не совершают, а потому работа внутренних сил неизменяемой системы (абсолютно твердого тела) равна нулю. [c.383]

Если силы притяжения молекул жидкостей между собой меньше сил притяжения молекул жидкости к поверхности твердого тела, то жидкость смачивает поверхность твердого тела. Если же силы взаимодействия молекул жидкости и молекул твердого тела меньше сил взаимодействия между молекулами жидкости, то жидкость не смачивает поверхность твердого тела. [c.84]

Проблема связи атомов в твердых телах из-за одинаковой природы сил взаимодействия между атомами аналогична проблеме сил связи атомов в молекулах. Силы связи в молекулах и твердых телах имеют много общего. Ответ о силах связи в твердых телах представляет собой обобщение ответа, полученного для молекул. Поэтому для количественной оценки энергии связи атомов в твердых телах сначала рассмотрим силы, которые удерживают атомы вместе в двухатомной молекуле. [c.60]

Внешние и внутренние силы. Силы, действующие на тело, делят па два класса, внешние и внутренние. Внешними силами. называются силы, которые приложены к точкам твердого тела со стороны других тел. Внутренними силами называются силы взаимодействия между материальными точками данного тела. [c.29]

Целостность, связность твердого тела в недеформируемом состоянии объясняется наличием сил сцепления между его отдельными частицами. При действии на тело внешних сил оно деформируется, р.асстояния между молекулами тела изменяются и изменяется межмолекулярное взаимодействие. В дальнейшем под внутренними силами будем понимать приращение внутренних сил взаимодействия между частицами нагруженного тела, т. е. добавочные силы, которые появляются внутри тела при его нагружении. При возрастании внешних сил увеличиваются и внутренние, но лишь до определенного предела, выше которого наступает разрушение тела. [c.180]

Первоначально Коши и Навье рассматривали твердое тело как систему материальных частиц. При этом каждую пару материальных частиц полагали связанной между собой силами взаимодействия, направленными по прямой, соединяющей их и линейно зависящими от расстояния между частицами. При том уровне, на котором находилась физика в начале XIX столетия, описать таким способом упругие свойства реальных тел не удалось. В настоящее время существуют строгие физические теории, позволяющие определить упругие свойства кристаллов различного строения, отправляясь от рассмотрения сил взаимодействия между атомами в кристаллической решетке. Более простой путь, по которому следует современная теория упругости, состоит в том, чтобы рассматривать распределение вещества тела непрерывно по всему его объему это позволяет перемещения материальных точек принимать за непрерывные функции координат. [c.31]

Материальные тела могут находиться в твердом, жидком или газообразном состояниях. Каждое нз этих состояний характеризуется специфическими свойствами, которые определяются особенностями атомно-молекулярной структуры тел, непосредственно связанной с силами взаимодействия между частицами (в частности, молекулами). Такими силами являются силы притяжения и отталкивания, зависящие от расстояния между молекулами. При некотором расстоянии г = сила взаимодействия равна нулю, но она становится силой притяжения, если г > Го, и силой отталкивания, если г < г . [c.8]

На границе между жидкостью и твердым телом возникают силы взаимодействия между молекулами этих двух сред. Соотношение между этими силами и силами взаимодействия между молекулами самой жидкости определяет характер граничных явлений. Если на твердую горизонтальную плоскость поместить каплю жидкости, то возможны случаи [c.19]

Материальные тела могут находиться в одном из трех агрегатных состояний твердом, жидком и газообразном. Каждое из этих состояний характеризуется специфическими свойствами, которые определяются особенностями их атомно-молекулярной структуры, непосредственно связанной с силами взаимодействия между частицами. Этими силами являются силы притяжения и отталкивания, действующие одновременно и зависящие от расстояния г между частицами. Характер сил межмолекулярного взаимодействия можно качественно выяснить на примере двух изолированных молекул. При некотором расстоянии сила взаимодействия между ними равна нулю, т. е. силы притяжения и отталкивания уравновешиваются. При возрастании г результирующая этих сил является силой притяжения, которая сначала возрастает (по абсолютной величине), достигает максимальной величины при некотором а затем уменьшается, приближаясь к нулю (рис. 1, а). При межмолекулярных расстояниях т результирующая [c.7]

Силы взаимодействия между молекулами газа намного меньше сил, действующих между молекулами твердых тел и жидкости, [c.11]

Распространение ударных волн в твердых телах по сравнению с газами имеет свои особенности, которые обусловлены различиями во внутреннем строении твердых тел, с одной стороны, и газов — с другой. Силы взаимодействия между атомами и молекулами твердых тел в отличие от газов велики. Сжимаемость твердых тел мала. По этой причине скорость среды за фронтом ударной волны много меньше скорости самой волны. С этой точки зрения ударные волны в твердых телах даже в том случае, когда давление за фронтом составляет сотни килобар, следует считать слабыми. [c.33]

Молекулярно-кинетическая теория разработана наиболее полно для газов, потому что силы взаимодействия между их молекулами изучены лучше, чем в твердых и жидких телах. Наиболее простые соотношения между параметрами и поведением молекул получены для идеальных газов. Под идеальным газом понимают газ, состоящий из вполне упругих молекул, между которыми нет сил взаимодействия, а объем молекул по сравнению с объемом, занимаемым газом, мал и им пренебрегают. Любой реальный газ при давлении, близком к атмосферному, ведет себя как идеальный. [c.7]

Основная трудность измерения молекулярных взаимодействий между твердыми телами заключается в том, что эти силы крайне быстро убывают с расстоянием. Поэтому при их иэмерении надо сочетать чувствительность прибора, измеряющего силы, с требованиями постоянства в момент измерения ширины весьма малого зазора между двумя телами, одно из которых укреплено на коромысле микрометрических весов, а другое —на неподвижной подставке. [c.139]

Под действием нагрузок между отдельными частями тела возникают силы взаимодействия (внутренние силы). Отметим, что силы взаимодействия между частями тела в ненаг-руженном и недеформированном (естественном) состоянии в механике деформируемого твердого тела не рассматриваются. [c.17]

Абсолютно твердое тело мы рассматриваем как сплошную недеформируемую среду. Поэтому, так же как в механике сплошной деформируемой среды, разделим все активные силы на массовые и поверхностные с тем отличием, что будем иметь дело только с внешними силами. Принимая гипотезу неизменяемости тела, мы тем самым теряем право рассматривать силы взаимодействия между частицами тела. Мы предпологаем только, что силы взаимодействия — внутренние силы — достаточны для того, чтобы деформации были пренебрежимо малыми ). Если в каких-либо конкретных условиях деформации становятся заметными и, пренебрежение ими исказит описание явления, то надо обращаться к более совершенной модели —к сплошной деформируемой среде. [c.369]

При решении задач по статике, относящихся к равновесию твердого тела, почти всегда рассматриваемое тело является несвободным. Условия, стесняющие свободу движения рассматриваемого тела, называются в механике связями. В статике связи осуществляются при помощи твердых или гибких тел, соединенных с данным твердым телом или касающихся его. Обычно задача состоит в определении сил взаимодействия между данным твердым телом и телами, осуи ествляющпмп связи, наложенные на это тело. Сила, с которой связь, препятствующая перемещению данного твердого тела в каком-нибудь направлении, действует на это тело, называется реакцией связи. Направление реакции связи противоположно тому направлению, в котором связь препятствует перемещению данного тела. [c.19]

Наряду с полосатыми- спектрами молекул, расположенными в видимой и ультрафиолетовой областях, наблюдаются также и инфракрасные спектры молекул. Опыт показывает, что инфракрасные колебательные спектры газа или пара остаются в большинстве случаев практически неизменными и при исследовании соответствующей жидкости или даже твердого тела. Причину нечувствительности этих спектров к агрегатному состоянию надо, очевидно, искать в том, что силы взаимодействия между атомами (внутримолекулярные силы) значительно больще ван-дер-ваальсовых межмолекулярных сил, обусловливающих переход из газообразного в другие агрегатные состояния. Поэтому колебания атомов внутри молекулы происходят практически одинаково как в изолированных молекулах газа, так и в сближенных молекулах жидкости или твердого тела. Излучение же полосатых спектров в видимой и ультрафиолетовой областях в основном определяется изменением электронной конфигурации молекулы, а эта последняя испытывает в случае жидкости или твердого тела вполне ощутимые воздействия со стороны соседних молекул. Но все же и для инфракрасных спектров некоторые детали, связанные главным образом с вращением молекулы вокруг ее центра тяжести, лучше наблюдаются в газообразном состоянии, ибо свобода вращения молекул в жидкостях и твердых телах в значительной степени стеснена. [c.748]

При рассмотрении колебаний атомов кристаллической решетки а также теплоемкости твердых тел, связанной с этими колебания ми, предполагалось, что силы, действующие между атомами, упру гие и атомы совершают гармонические колебания с малыми ам плитудами около их средних положений равновесия. Это позволи ло разделить весь спектр колебаний на независимые моды, рассчи тать в этом приближении тепловую энергию кристалла и получить формулу для теплоемкости, хорошо описывающую ее поведение при низких и высоких температурах. Однако для объяснения ряда явлений, таких, например, как тепловое расширение твердых тел и теплопроводность, сделанных предположений уже недостаточно и необходимо принимать во внимание тот факт, что силы взаимодействия между атомами в решетке не совсем упругие, т. е. они зависят от смещения атомов из положения равновесия не линейно, а содержат ангармонические члены второй и более высоких степеней, влияние которых возрастает с ростом температуры. [c.183]

Силы взаимодействия между атомами в стеклах будут такие же, как и в кристаллической модификации данного веш,ества, если последняя существует. Поэтому теплоемкости кристаллического и плавленого кварца ниже точки рязмягчения одинаковы (164, 165]. Следует ожидать также одинаковых упругих постоянных и ангармоничностей. Таким образом, стекло можно рассматривать как твердое тело с малой средней длиной свободного пробега Г. [c.243]

Между силами, возникающими при непосредственном соприкосно вении тел, и силами, действующими на расстоянии , т. е. возникаю щими в результате действия полей, нет какого-либо принципиального различия. В сущности, и силы, возникающие при непосредственном соприкосновении тел, обусловлены существованием тех или иных полей, создаваемых молекулами или атомами тел. Но особенность этих полей состоит в том, что они чрезвычайно быстро убывают по мере увеличения расстояния между молекулами или атомами. Поэтому результат действия этих полей обнаруживается только при очень малых расстояниях между молекулами, т. е. практически только внутри тела или при непосредственном соприкосновении тел. Таким образом, все силы взаимодействия между телами или между отдельными частями одного и того же тела обусловлены полями. Однако вопросы о природе сил, как уже указывалось, изучаются не в механике, а в других разделах физики электродинамике, теории твердого тела и т. д. В механике же ограничиваются лишь рассмотрением частного вопроса какие силы возникают в том или ином конкретном случае. [c.73]

Отдельные смежные элеметы, на которые мы разбиваем твердое тело, могут действовать друг на друга с известными силами. Это, прежде всего, силы упругости, силы взаимодействия между электрическими зарядами, которыми обладают отдельнь е элементы тела, и т. д. Но, рассматривая тело как абсолютно твердое, мы предполагаем, что уже при исчезающе малых деформациях тела силы упругости достигают таких значений, при которых дальнейшие де-формац. П тела прекращаются. Мы предполагаем, что силы упругости, действующие между отдельными элементалш твердого тела, обладают такими же свойствами, как и силы, действующие со стороны абсолютно жестких связей. При этом, как и в случае абсолютно жестких связей, мы лишаемся возможности определить эти силы из конфигурации (из деформаций тела). Но это не вызовет никаких затруднений, потому что эти внутренние силы, действующие между отдельными частями твердого тела, не играют роли в движении всего тела как целого. [c.399]

Хотя гантель, как всякое свободное твердое тело, обладает шестью степенями свободы, но в отсутствие тангенциальных сил взаимодействия между шарами (сил трения) при ударах гантелей может возникнуть вращение только вокруг осей, лежащих в плоскости, перпендикулярной к оси самой гантели. Поэтому для описания движения гантели 1ребуетея не шесть уравнений, как для свободного твердого тела, а только пять три уравнения движения центра тяжести и два уравнения вращения вокруг двух осей, перпендикулярных друг к другу и к оси гантели. Гантель в рассматриваемом случае ведет себя как тело, обладающее пятью степенями свободы движение, соответствующее шестой степени свободы — вращению вокруг оси самой гантели, — во зникнуть не может. Эта шестая степень свободы не участвует в обмене кинетической энергии, происходящем при соударении гантелей. [c.427]

Если жидкость касается твердого тела, то силы взаимодействия между молекулами жидкости в случае его смачивания меньше, чем между молекулами жидкости и молекулами твердого тела. Сматаваюш ая твердое тело жидкость (пенетрант), помещенная в узкий капилляр (в качестве которого выступает дефект), растекается по его стенкам, образуя вогнутый мениск. Угол между поверхностью жидкости И стенкой капилляра (0) будет углом смачивания. Силы поверхностного натяжения жидкости при мениске (раскладываясь по правилу параллелограмма) дают результиру- [c.204]

Если твердое тело обтекается потоком жидкости или перемещается в пространстве, заполненном неподвижной жидкостью,то возникают гидроаэродинамические силы взаимодействия между телом и жидкостью. В обоих случаях зарисимости, определяющие [c.123]

Обш ие теоремы механики формулируются для системы материальных точек, связанных силами взаимодействия плп подчиненных геометрическим связям. Простейшую систему представляет собою так называемое абсолютно твердое тело, т. е. система конечного или бесконечно большого числа материальных точек, расстояния между которыми остаются неизменными. После того как наложено столь жесткое кинематическое ограничение, вопрос о природе сил взаимодействия между точками, составляющими твердое тело, уже не возникает, эти взаимодействия не могут быть измерены никаким способом, они совершенно не влияют на характер движения тела. Продолжая тот же путь рассуждений, можно представить себе реальное твердое тело или жидкость как систему весьма большого числа материальных точек, взаимодействующих между собою определенным образом. Физическая точка зреиия будет состоять в том, чтобы приписывать этим материальным точкам определенную индивидуальность, отождествляя их с реальными атомами и молекулами. Проследить за движением каждой физической точки совершенно невозможно, так как число их слишком велико, поэтому, даже если принять за отправной пункт представление об атомном строении и об определенных законах междуатомного взаимодействия, все равно приходится вводить некоторые осредненные характеристики, описывающие движение атомов и действующие между ними силы, отказываясь от рассмотрения каждого атома в отдельности. Методы статистической физики хорошо развиты применительно [c.19]

Известно, что металл с кристаллической структурой представляет собой систему положительных ионов (ядра, окруженные электронами внутренних орбиталей), 1югруженную в отрицательный электронный газ обобществленных внешних электронов. Электроны, обладающие достаточным запасом кинетической энергии, вырываются из металла и образуют над его поверхностью отрицательно заряженное облако. Электроны, находящиеся внутри металла и вблизи его поверхности, отталкиваются от этого облака, смещаясь внутрь металла. В результате уменьшается поверхностная плотность электронов и индуцируется положительный заряд, равный по абсолютной величине отрицательному заряду электронного облака. Сила взаимодействия между зарядами - сила электрического изображения - имеет значительную дальность действия, до 10 мкм от поверхности. Следовательно, энергетический потенциал поверхности характеризуется потенциалом внепп1сго пространства на расстоянии примерно 10 мкм от поверхности. Облако электронов совместно с наружным слоем положительных ионов образует двойной электрической слой. Таким образом, наличие электрического потенциала поверхности твердого тела и полярных молекул поверхностно-активных веществ предопределяет уровень их энергетического взаимодействия при адсорбции и строение адсорби -)ованной пленки. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...