Номер 4, страница 91 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

4. Какие силы электромагнитного происхождения рассматривают в механике?

В классической механике рассматривают несколько видов сил, которые, несмотря на различие в их макроскопических проявлениях, имеют единую электромагнитную природу на микроскопическом уровне. Эти силы возникают из-за электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами тел. Основными из них являются:

Сила упругости

Эта сила возникает при деформации тела (растяжении, сжатии, изгибе и т.д.) и стремится вернуть тело в его первоначальное состояние. На микроуровне она обусловлена силами электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества, из которого состоит тело. При изменении расстояния между частицами возникают силы притяжения или отталкивания, которые и проявляются на макроуровне как сила упругости. Для малых упругих деформаций эта сила описывается законом Гука: $F_{упр} = -kx$, где $k$ – жёсткость тела, а $x$ – его деформация.

Сила трения

Эта сила возникает при контакте двух тел и препятствует их относительному движению. Её природа также электромагнитна. Она вызвана двумя основными причинами: шероховатостью соприкасающихся поверхностей и силами межмолекулярного притяжения между частицами контактирующих тел. Различают силу трения покоя, скольжения и качения. Сила трения скольжения часто моделируется формулой: $F_{тр} = \mu N$, где $\mu$ – коэффициент трения скольжения, а $N$ – сила нормальной реакции опоры.

Сила реакции опоры (нормальная сила)

Это сила, с которой опора действует на тело, перпендикулярно поверхности соприкосновения. Она препятствует проникновению одного тела в другое. По своей сути, сила реакции опоры является проявлением силы упругости, возникающей при деформации поверхностных слоев контактирующих тел. На микроскопическом уровне она обусловлена электромагнитным отталкиванием электронных оболочек атомов двух тел, которое резко возрастает при их сближении.

Вес тела

Это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие притяжения к Земле. Важно не путать вес с силой тяжести (которая имеет гравитационную природу). Вес тела приложен к опоре (или подвесу) и по своей природе является силой упругости. Он равен по модулю и противоположен по направлению силе реакции опоры (в случае горизонтальной опоры). Таким образом, вес тела также является силой электромагнитного происхождения.

Ответ: В механике рассматривают следующие силы электромагнитного происхождения: сила упругости, сила трения, сила реакции опоры и вес тела. Все они являются макроскопическими проявлениями электромагнитного взаимодействия между частицами вещества (атомами и молекулами).