Что называется внутренними силами
Внешние и внутренние силы действующие на материальную точку
Силы, действующие на любую точку механической системы, делятся на внутренние и внешние.
Fi – внутренняя сила
Fe – внешняя сила
Внутренними называются силы, с которыми точки, входящие в систему, действуют друг на друга.
Внешними называются силы, которые прикладываются к точкам извне, то есть от других точек или тел, не входящих в систему. Разделение сил на внутренние и внешние условное.
Fтр – внутренняя сила
Механическая система. Силы внешние и внутренние.
Механической системой материальных точек или тел называется такая их совокупность, в которой положение или движение каждой точки (или тела) зависит от положения и движения всех остальных.
Материальное абсолютно твердое тело мы также будем рассматривать как систему материальных точек, образующих это тело и связанных между собой так, что расстояния между ними не изменяются, все время остаются постоянными.
Классическим примером механической системы является солнечная система, в которой все тела связаны силами взаимного притяжения. Другим примером механической системы может служить любая машина или механизм, в которых все тела связаны шарнирами, стержнями, тросами, ремнями и т.п. (т.е. различными геометрическими связями). В этом случае на тела системы действуют силы взаимного давления или натяжения, передаваемые через связи.
Совокупность тел, между которыми нет никаких сил взаимодействия (например, группа летящих в воздухе самолетов), механическую систему не образует.
В соответствии со сказанным, силы, действующие на точки или тела системы, можно разделить на внешние и внутренние.
Внешними называются силы, действующие на точки системы со стороны точек или тел, не входящих в состав данной системы.
Как внешние, так и внутренние силы могут быть в свою очередь или активными, или реакциями связей.
Реакции связей или просто – реакции, это силы которые ограничивают движение точек системы (их координаты, скорость и др.). В статике это были силы заменяющие связи. В динамике для них вводится более общее определение.
Активными или задаваемыми силами называются все остальные силы, все кроме реакций.
Необходимость этой классификации сил выяснится в следующих главах.
Разделение сил на внешние и внутренние является условным и зависит от того, движение какой системы тел мы рассматриваем. Например, если рассматривать движение всей солнечной системы в целом, то сила притяжения Земли к Солнцу будет внутренней; при изучении же движения Земли по её орбите вокруг Солнца та же сила будет рассматриваться как внешняя.
Внутренние силы обладают следующими свойствами:
2. Сумма моментов (главный момент) всех внутренних сил системы относительно любого центра или оси равняется нулю. Действительно, если взять произвольный центр О, то из рис.18 видно, что 
. Аналогичный результат получится при вычислении моментов относительно оси. Следовательно, и для всей системы будет: 
Из доказанных свойств не следует однако, что внутренние силы взаимно уравновешиваются и не влияют на движение системы, так как эти силы приложены к разным материальным точкам или телам и могут вызывать взаимные перемещения этих точек или тел. Уравновешенными внутренние силы будут тогда, когда рассматриваемая система представляет собою абсолютно твердое тело.
30Теорема о движении центра масс.
Теорема о движении центра масс механической системы: центр масс механической системы движется как материальная точка, масса которой равняется массе системы, и к которой приложены все внешние силы, действующие на систему
Выводы:
Механическую систему или твердое тело можно рассматривать как материальную точку в зависимости от характера ее движения, а не от ее размеров.
Внутренние силы не учитываются теоремой о движении центра масс.
Теорема о движении центра масс не характеризует вращательное движение механической системы, а только поступательное
Закон о сохранении движения центра масс системы:
1. Если сумма внешних сил (главный вектор) постоянно равен нулю, то центр масс механической системы находится в покое или движется равномерно и прямолинейно.
2. Если сумма проекций всех внешних сил на какую-нибудь ось равняется нулю, то проекция скорости центра масс системы на эту же ось величина постоянная.
Уравнение и выражает теорему о движении центра масс системы: произведение массы системы на ускорение ее центра масс равно геометрической сумме всех действующих на систему внешних сил. Сравнивая с уравнением движения материальной точки, получаем другое выражение теоремы: центр масс системы движется как материальная точка, масса которой равна массе всей системы и к которой приложены все внешние силы, действующие на систему.
(4’) – выражает теорему о движении центра масс системы: центр масс системы движется как материальная точка, на которую действуют все силы системы.
Выводы:
1. Внутренние силы не оказывают влияния на движение центра масс системы.
2. Если 
, движение центра масс системы происходит с постоянной скоростью.
3. 
, то движение центра масс системы в проекции на ось происходит с постоянной скоростью.
Эти уравнения представляют собою дифференциальные уравнения движения центра масс в проекциях на оси декартовой системы координат.
Значение доказанной теоремы состоит в следующем.
1) Теорема дает обоснование методам динамики точки. Из уравнений видно, что решения, которые мы получаем, рассматривая данное тело как материальную точку, определяют закон движения центра масс этого тела, т.е. имеют вполне конкретный смысл.
В частности, если тело движется поступательно, то его движение полностью определяется движением центра масс. Таким образом, поступательно движущееся тело можно всегда рассматривать как материальную точку с массой, равной массе тела. В остальных случаях тело можно рассматривать как материальную точку лишь тогда, когда практически для определения положения тела достаточно знать положение его центра масс.
2) Теорема позволяет при определении закона движения центра масс любой системы исключать из рассмотрения все наперед неизвестные внутренние силы. В этом состоит ее практическая ценность.
Так движение автомобиля по горизонтальной плоскости может происходить только под действием внешних сил, сил трения, действующих на колеса со стороны дороги. И торможение автомобиля тоже возможно только этими силами, а не трением между тормозными колодками и тормозным барабаном. Если дорога гладкая, то как бы не затормаживали колеса, они будут скользить и не остановят автомобиль.
Или после взрыва летящего снаряда (под действием внутренних сил) части, осколки его, разлетятся так, что центр масс их будет двигаться по прежней траектории.
Теоремой о движении центра масс механической системы следует пользоваться для решения задач механики, в которых требуется:
— по силам, приложенным к механической системе (чаще всего к твердому телу), определить закон движения центра масс;
— по заданному закону движения тел, входящих в механическую систему, найти реакции внешних связей;
— по заданному взаимному движению тел, входящих в механическую систему, определить закон движения этих тел относительно некоторой неподвижной системы отсчета.
С помощью этой теоремы можно составить одно из уравнений движения механической системы с несколькими степенями свободы.
При решении задач часто используются следствия из теоремы о движении центра масс механической системы.
Следствие 2. Если проекция главного вектора внешних сил на какую-нибудь ось равна нулю, то центр масс системы или не изменяет своего положения относительно данной оси, или движется относительно нее равномерно.
Например, если на тело начнут действовать две силы, образующие пару сил (рис.38), то центр масс С его будет двигаться по прежней траектории. А само тело будет вращаться вокруг центра масс. И неважно, где приложена пара сил.
§20. Земная кора – верхняя часть литосферы.
1.Найдите на карте горы, протянувшиеся вдоль границ литосферных плит: Гималаи, Альпы, Кордильеры, Анды. Какая карта вам понадобится?
Для того, чтобы выполнить это задание, необходима тектоническая карта.
2.Дайте определение понятия «литосфера».
Литосфера – земная кора и твердая часть мантии.
3.Что называется внутренними силами Земли?
Внутренние силы Земли – энергия, изучаемая Солнцем, и энергия, заключенная в недрах Земли.
4.Какие процессы происходят под воздействием внешних сил Земли?
Земная поверхность постепенно изменяется под воздействием ветра, текучих вод, колебаний температур, деятельности растений и животных. Горы рушатся, обломки камней измельчаются и перемещаются. Реки оставляют за собой долины. Ветер переносит частицы песка и камней, изменяя облик пустынь. Человек также является внешней силой, поскольку люди строят карьеры и шахты, роют каналы и строят дамбы.
5.Самую высокую температуру имеет: а) земная кора; б) мантия; в) ядро.
6.Для чего необходимо изучать внутренние процесс Земли?
Для того, чтобы прогнозировать катастрофы, например, землетрясения, необходимо изучать внутренние процессы Земли. Также изучение этих процессов важно для выявления наиболее сейсмически активных участков планеты. После выявления этих участков необходимо применять меры безопасности, по предотвращению катастрофы.
7.Установите соответствие: 1) земная кора; 2) мантия; 3) ядро; а) в переводе на русский язык означает «покрывало»; б) толщина от 5 до 80 км; в) толщина примерно до 2900 км; г) основной элемент состава – железо.
8.В чем заключаются особенности внутренних сфер Земли: а) ядра; б) мантии; в) земной коры?
а) Ядро − самая плотная внутренняя часть земли.
б) Мантия − самая большая по объему часть планеты.
в) Выше мантии лежит земная кора − верхняя твердая оболочка земли.
9.Нарисуйте схему внутреннего строения земного шара. Из каких частей он состоит?
10.Представьте, что вы участвуете в научной экспедиции в глубь Земли. Напишите письмо другу, в котором вы опишете это путешествие и свои ощущения.
Я очень рада, что стала участницей этой экспедиции. Мы сталкиваемся со множеством трудностей, однако, мы стараемся их все преодолеть. Несмотря на то, что вокруг очень темно и холодно, здесь очень интересно. После возвращения я обязательно покажу тебе фотографии.
Как у тебя дела? Жду ответного письма.
§21.Горные породы, минералы и полезные ископаемые.
1.Из чего состоит земная кора?
Она состоит из горных пород и минералов.
2.Горные породы, образовавшиеся из расплавленной магмы, называют: а) метаморфическими; б) магматическими; в) осадочными.
Такие породы называются магматическими.
3.Какие горные породы вы знаете? Что вы можете рассказать о них?
Магма участвует в образовании магматических горных пород. Ее расплавленная масса прорывает верхнюю часть мантии, застывает, образуя глубинные горные породы, например, гранит. При извержении вулкана расплавленная магма прорывается на поверхность и выделяет множество газов. Так образуются базальт, обсидиан.
На земной поверхности образуются осадочные горные породы. Они образуются в результате процессов разрушения, осаждения и уплотнения. Выделяется 3 группы: обломочные (результат разрушения скальных пород внешними силами Земли); химические (результат осаждения солей в океанах и озерах); органические (результат накопления органических остатков, например, остатков мелких морских моллюсков).
Метаморфические породы образуются под воздействием высокого давления и температур. Например, известняк превращается в мрамор.
4.Закончите предложение: «Полезные ископаемые – это …»
Полезные ископаемые − это самая важная для человека часть богатств литосферы.
5.Внутренние процессы Земли приводят к: а) движению материков; б) образованию пещер; в) образованию осадочных горных пород.
А – к движению материков.
6.Какие вы знаете полезные ископаемые?
Топливные полезные ископаемые – уголь, нефть, газ; рудные полезные ископаемые – железная руда и руды цветных металлов; нерудные полезные ископаемые – гранит, мрамор, песок.
7.Какие утверждения верны? А. Процесс разрушения горных пород происходит только под воздействием внешних сил. Б. Смена температуры, действие воды, ветра разрушают горные породы. 1) Верно только А; 2) Верно только Б; 3) Оба верны; 4) Оба неверны
Оба утверждения неверны.
8.Составьте таблицу «Как человек использует горные породы и минералы».
9.Расскажите, как образовались горные породы (по выбору): а) осадочные, б) магматические; в) метафорические. Подготовьте два вопроса о горных породах.
А) Осадочные горные породы образуются в результате процессов разрушения, осаждения и последующего уплотнения.
Вопросы: 1.Виды осадочных пород. 2.Как человек использует осадочные породы?
Б) Магматические горные породы образует магма.
Вопросы: 1.Виды магматических пород. 2.Способы применения магматических горных пород.
В) Под воздействием высокого давления и высоких температур образуются метаморфические горные породы. Вопросы: 1.Как человек применяет метаморфические горные породы? 2) Виды метаморфических горных пород.
10.Найдите в Интернете информацию о горных породах вашей местности. Опишите, как люди используют горные породы в вашей местности.
В Московской области добывают оксфордские глины, которые используются в процессе создания дорог. Также недалеко от Москвы добывают стекольный кварцевый песок. Основная сфера применения песка – изготовление листовых стеклянных технических изделий, автомобильных стекол, стекольных блоков. Московская область является регионом, в котором проводится добыча фосфоритов. В основном их применяют в промышленности для изготовления фосфорных удобрений и фосфорных солей. Также в Московской области занимаются добычей известняка, который используется в строительстве, стекольной промышленности, металлургии. Московская область является регионом добычи доломитов, которые используют для облицовки камер в плавильных и обжиговых печах. Также этот перемолотый минерал используют для обогащения почвы ценными веществами.
§22.Движение земной коры (1)
2.На политической карте в Приложении найдите страны, на территориях которых происходят частые и сильные землетрясения.
Индонезия, Турция, Мексика, Сальвадор, Пакистан, Филиппины, Эквадор, Индия, Непал, Япония, Чили, США, Россия (Камчатка, Приморье, Байкал).
3.Какие виды движений земной коры вы знаете? Приведите примеры.
Движения земной коры могут быть:
•Быстрыми, внезапными (одни участки земной коры в течение нескольких секунд опускаются, а другие – поднимаются)
По направлению движения подразделяются на:
•Вертикальные (поднятие со скоростью 1 см в год Скандинавского полуострова);
•Горизонтальные (перемещение литосферных плит; сжатие и растяжение в слоях земной коры)
4.Как изменяется залегание горных пород в результате движений земной коры?
Осадочные горные породы накапливаются в океанах и морях горизонтальными слоями. Однако, в горах слои пород смяты в складки, трескаются, смещаются относительно друг друга.
5.Почему происходят землетрясения?
В земной коре или верхнем слое мантии внезапно происходит разрыв или смещение горных пород. Возникает очаг землетрясения, откуда распространяются колебания. Чем глубже очаг, тем на большую площадь распространяются колебания. На земной поверхности эти колебания ощущаются как серия толчков. Землетрясения происходят на границах литосферных плит в горных районах и в океанах.
6.Участок земной поверхности, где с наибольшей силой проявляется землетрясение, называется: а) разломом; б) очагом; в) эпицентром. В – Эпицентр.
7.В каком из перечисленных городов наиболее вероятно землетрясение: а) Санкт-Петербург; б) Нью-Йорк; в) Париж; г) Мехико? Г – Мехико.
9.Рассмотрите рисунок 48. Объясните, какие явления иллюстрируют вторая и четвертая блок-диаграммы.
Данные диаграммы иллюстрируют залегания горных пород под действием движения земной коры.
10. Сформулируйте и обоснуйте правила поведения во время землетрясения.
В доме во время землетрясения относительно безопасны:
•Дверные проемы и проемы в капитальных стенах;
•Углы, образованные капитальными внутренними стенами;
•Места у колонн, под каркасными балками, прочными столами
На улице необходимо выполнять следующие правила:
•Не поддаваться панике; защищаться от падающих обломков
•Необходимо выйти на открытое место;
•Использовать свободное пространство, удаленное от водохранилищ и башен.
Что называется внутренними силами Земли?
Я помню, в свое время мой учитель географии доступно объяснила, как разделять внутренние и внешние силы Земли. К внешним силам относится деятельность человека, а все остальное — к внутренним. О некоторых из них я расскажу ниже.
Земля и ее внутренние силы
Не надо считать, что внутренние силы планеты заключены только в ее недрах. Ко внутренним силам можно отнести все процессы, которые осуществляет сама Земля. Поэтому сюда можно включить:
Все эти процессы способны изменять рельеф земного шара, влиять на жизнь биологических видов, обитающих на нем. Различными они могут быть по масштабам и времени воздействия. И в этом плане географами определено, что максимальный масштаб и скорость имеют внутренние силы, проявляющиеся в виде землетрясений и извержений вулканов.
А к происходящим непрерывно и самым «долгоиграющим», отнесена такая сила Земли, как выветривание.
Силы земного ветра
В отличие от вулканизма и землетрясений, сила ветра не создает новых ландшафтов, но изменяет уже существующие. Прежде всего выветривание влияет на горные породы, т. к. они имеют свойство разрушаться. Всего выделяют 3 типа выветривания.
Данные типы воздействия сил редко происходят самостоятельно, в основном встречаются их комбинации. Например, в областях с устойчивым холодным климатом выветривание происходит не только благодаря сильному ветру, но и благодаря взаимодействию обнажившихся пород с морозным воздухом. И наоборот, в высокогорных районах, где движение воздушных масс является скоростным и непрерывным, преобладает физическое выветривание. Таким образом сочетание видов выветривания зависит от региона.
Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉
Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!
Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!
Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!
Известно, что, для того, чтобы сделать что-либо, необходимо приложить усилие. Когда я смотрю на горы или каньоны, то понимаю — они и есть пример такого влияния. Не удивлюсь, если за несколько десятилетий наша планета изменится до неузнаваемости, ведь мне хорошо известно, какие силы скрыты в ее недрах.
Внутренние силы Земли
Еще римляне заметили, что поверхность земли периодически опускается или поднимается, то есть, пребывает в движении. Сегодня при помощи приборов это уже доказано, более того, установлено, что движение происходит не только в вертикальной плоскости, но и в горизонтальной — перемещаются литосферные плиты. Все это сделало нашу планету такой, какой мы привыкли ее видеть сегодня, но этот процесс не прекращается ни на долю секунды. Та сила, что скрыта глубоко в недрах, периодически дает о себе знать, и наблюдаются следующие явления:
Как образуются горы
Это результат горизонтального движения участков коры, которые сталкиваются, а в месте контакта один краешек подминается под другой. Так образуются складки: выпуклые и вогнутые образования — горы и впадины. Вот почему большинство гор называются складчатыми. Однако процесс не прекращается, и при вертикальном перемещении породы раскалываются, образуя разломы.
Вулканизм и землетрясения
Не только горы являются наглядным проявлением внутренних сил Земли. Перемещение гигантских плит приводит к землетрясениям и вулканизму — излиянию горячих потоков магмы на поверхность. На суше такие участки выглядят как конусы, на верхушке которых расположено отверстие — кратер, откуда вырывается раскаленная магма. Это сопровождается ее дегазацией, то есть, она теряет насыщающие ее газы, что нередко становится причиной мощных взрывов.
Однако существует еще более ужасное явление — землетрясение, при котором ощущаются мощные толчки и колебания, в результате меняется рельеф на обширных участках. Ежегодно происходит до 90000 землетрясений, но, к счастью, реальную угрозу представляют лишь немногие.
Что относится к внутренним силам Земли
По сути внутренние и внешние силы нашей планеты работают вместе: силы, зарождающиеся в глубинах Земли (внутренние, или эндогенные), создают неровности на поверхности, а внешние силы эти неровности меняют — сглаживают, или наоборот — разрыхляют.
К внутренним силам Земли относятся тектонические движения земной коры, которые могут быть либо вертикальными, либо горизонтальными. В результате таких перемещений внутри нашей планеты и возникают удивительные, но порой страшные явления:
Океанские впадины
Такое таинственное явление, как океанская впадина, или океанический желоб, образуется тем же путем.
Плиты литосферы сталкиваются, и океаническая кора продавливается либо под другую такую же, либо под толщу земной коры.
Так и образовались удивительные разломы океанической коры:
Вообще, Марианская впадина — обитель какой-то совершенно далекой от нас, но жутко интересной тайны. Даже самая высокая гора в мире — Эверест — на 2 км была бы покрыта водой, если ее погрузить в эту впадину.
Вулканы и землетрясения
Вулканизмы и землетрясения также являются таинственными явлениями нашей природы, однако они могут не только создавать новые формы на поверхности Земли. Такие катаклизмы чреваты настоящей катастрофой, т.к. число жизней, унесенных в результате такого рода явлений, растет с каждым годом.
Наша планета умеет удивлять. Взять хотя бы недавнее землетрясение в Башкирии. Лично я, как и многие, думал, что в этом регионе подобное маловероятно. Однако внутри планеты постоянно идут невидимые нам процессы, и копятся внутренние силы. Я вам напомню, что это такое.
Что такое внутренние силы Земли
Различные геологические и геохимические процессы, что происходят в недрах планеты, фиксируются специальными приборами в разных уголках мира. Почти каждый день мы узнаём из теленовостей о природных катаклизмах: извержениях вулканов, цунами, землетрясениях. Все они вызваны энергией, которая возникает в глубине планеты. Именно эта глубинная энергия и порождает внутренние (эндогенные) силы Земли. Они накапливаются за счет различных химических реакций, что происходят с выделением тепла, а также радиоактивного распада элементов.
Какие процессы идут в недрах
Эндогенные силы работают внутри планеты, и люди не могут их увидеть. Однако результат их действия вполне доступен нашему взгляду. Горы и впадины, вулканы и гейзеры, залежи полезных ископаемых появились благодаря таким внутренним процессам как:
Землетрясения: виды и особенности
К счастью, землетрясение в Уфе было слабым, но оно показало, что учёные знают о внутренних силах планеты далеко не всё.