Механика и молекулярная физика - 22 стр.

                               22
где М – масса Земли (М ≅ 6⋅1024кг), RЗ – радиус Земли (RЗ ≅ 6400
км), m – масса тела, находящегося вблизи поверхности Земли. Ве-
личина g = γM RЗ2 ≅ 9,8м/с2 имеет размерность ускорения и назы-
вается ускорением свободного падения, которое направлено к цен-
тру Земли и одинаково для всех тел вблизи ее поверхности. Сила F
= mg (3.13) называется силой тяготения или силой тяжести. Силу
тяжести не следует путать с силой веса – силой, с которой тело да-
вит на опору или растягивает нить, на которой оно подвешено.
     Закон всемирного тяготения (3.13) позволяет рассчитать
первую космическую скорость, которую необходимо сообщить
телу, чтобы оно стало искусственным спутником Земли, т.е. вра-
щалось с постоянной скоростью вокруг Земли на расстоянии от
ее поверхности, много меньшем ее радиуса. Сила тяготения
должна сообщать телу нормальное ускорение an = v 2 R . На осно-
вании второго закона Ньютона с учетом (3.13):
                          v2
                        m     = mg ,                        (3.14)
                          RЗ
откуда скорость движения тела на орбите вокруг Земли (первая
космическая скорость) равна:
                     v = gRЗ ≅ 7,9 км с.                    (3.15)
                       3.4.2. Сила трения
     При контактном взаимодействии двух тел, движущихся друг
относительно друга, между этими телами возникает сила кон-
тактного происхождения. Природа этой силы носит электромаг-
нитный характер и обусловлена взаимодействием электронных
оболочек атомов взаимодействующих тел.
     Проекция силы контактного взаимодействия на нормаль к
поверхности представляет собой силу нормального давления N, а
проекция на направление вдоль границы раздела двух тел – силу
трения Fтр (рис.3.4). Отметим, что направление силы трения все-
гда противоположно скорости тела вдоль границы раздела.
Если одно тело скользит по поверхности другого, то обычно сила
трения Fтр. пропорциональна силе нормального давления N.