Если тело в равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения, то движение называется равномерным. Если скорость возрастает (или уменьшается) на одинаковую величину в равные промежутки времени, то движение называют равномерно-ускоренным (или равномерно-замедленным).

Переменное движение характеризуется средней скоростью за данный промежуток времени или мгновенной скоростью, т. е. скоростью в данный момент времени и в данной точке траектории.

Вращательное движение характеризуется: частотой вращения (числом оборотов в минуту); линейной скоростью, т. е. отношением Длины пути ко времени в м/с; угловой скоростью — углом поворота вращающегося тела в единицу времени.

Линейные скорости различных точек вращающегося тела определяются расстоянием от оси вращения. Линейная скорость точки, лежащей на окружности колеса (маховика, шкива), называется окружной скоростью.

Обозначим радиус колеса автомобиля в метрах буквой г, частоту вращения (число оборотов колеса в минуту) п. Тогда окружная скорость v колеса определится из следующих соображений.

Ускорением называется приращение скорости в единицу времени, выражаемое в м/с2.

Ускорение, которое приобретает свободно падающее тело, называется ускорением свободного падения. Это ускорение равно 9,81 м/с2.

Сила. Согласно первому закону Ньютона (закону инерции) всякое тело движется без ускорения, т. е. прямолинейно и равномерно, если на тело не действуют другие тела или если воздействия есть, но они скомпенсированы.

Свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инерцией. Изменение состояния тела происходит под действием на него другого тела или, как говорят, под действием силы. Таким образом, сила — это величина, характеризующая действие одного тела на другое, в результате которого изменяется скорость тела (возникает ускорение).

Второй закон Ньютона гласит: сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на сообщаемое этой силой ускорение.

Действие нескольких сил на тело можно заменить одной силой, которая называется равнодействующей.

Если силы направлены по прямой в одну сторону, то их равнодействующая равна сумме сил, если по прямой, но в разные стороны, то равнодействующая равна разности сил.

Равнодействующая R (рис. 1, а) двух сил Р и Q, действующих под углом, равна диагонали ОВ параллелограмма, построенного на этих силах. По правилу параллелограмма можно решить и обратную задачу, т. е. одну силу R можно разложить на две составляющие — силы Р и Q, направление действия которых известно.

Равнодействующая двух параллельных сил, направленных в разные стороны, равна

разности составляющих сил и направлена в сторону большей силы. Если две равные параллельные силы Р (рис. 3, а) направлены в разные стороны, то они не имеют равнодействующей. Такие силы называют парой сил, а произведение силы Р на плечо / — момент пары. Пара сил будет вращать тело, например пальцы, навертывающие гайку на болт, или руки водителя, поворачивающие рулевое колесо автомобиля.

Крутящий момент характеризует вращающее действие силы и равен произведению силы на расстояние от линии ее действия до оси вращения. Например, крутящий момент, подведенный к ведущему колесу автомобиля от двигателя, будет равен произведению окружной силы Р на радиус колеса г. Если силу выразить в кГ, а Радиус в м, то крутящий момент будет в килограммометрах (кГм).

Крутящий момент, подведенный к ведущим колесам автомобиля, вызывает в контакте колес с дорогой силы противодействия дороги — продольные реакции, которые и заставят автомобиль двигаться.

При вращательном движении возникает центробежная сила. Эта сила действует по линии, перпендикулярной оси вращения и проходящей через центр тяжести тела; она направлена от центра вращения. Противоположно центробежной силе направлена центростремительная сила.

Центробежная сила возникает, например, при движении автомобиля на повороте. Ее величина тем больше, чем больше масса

автомобиля, чем больше скорость движения (в квадрате) и чем меньше радиус поворота. -

Трение. Трение дает возможность автомобилю двигаться, оно останавливает автомобиль при. торможении. Без трения люди не могли бы передвигаться по земле, предметы выскальзывали бы из рук. Сила трения возникает при непосредственном соприкосновении тел и всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения.

В машинах часть работы затрачивается на преодоление силы трения. Трение в этих случаях вредно.

Различают трение скольжения и трение качения. Трением скольжения называется трение, возникающее при скольжении одного тела по другому. Одной из основных причин возникновения трения является шероховатость соприкасающихся тел. Коэффициентом трения скольжения называют отношение силы трения к силе давления. Уменьшение трения в основном достигается смазкой и заменой трения скольжения трением качения.

Трение качения имеет место в шариковых и роликовых подшипниках, при качении колес по дороге.

В машинах происходит перемещение деталей, сопровождаемое трением. Поэтому полная или затраченная работа машины должна быть больше получаемой от нее полезной работы. Отношение полезной мощности к затраченной называется механическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.). Чем машина совершеннее, тем меньше в ней потери на трение и тем выше ее к. п. д.

Энергия — способность тела или системы тел совершать работу. Различают потенциальную энергию, которая определяется взаимным положением тел, и кинетическую, которой обладает тело вследствие своего движения.

К потенциальной относятся: энергия тела, поднятого над землей; энергия упругих деформаций, например энергия свернутой пружины; химическая энергия; энергия электрического и магнитных полей. К кинетической относят энергию движущегося тела, энергию электрического тока, световую энергию, тепловую энергию. Энергия измеряется в тех же единицах, что и работа.

Машиной называется всякое приспособление, служащее для преобразования энергии и совершения работы. В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия преобразуется в механическую, в генераторах тока — механическая в электрическую, в электродвигателях — электрическая в механическую.