Вътрешни и външни сили. Система от материални точки

Външни сили- това са сили, които действат само върху повърхността на обекта, но не проникват в него. Тези сили включват всички сили, развивани от материален обект.

Вътрешни сили- това са сили, които действат незабавно върху всички атоми на движещ се обект, независимо къде се намират: на повърхността или в средата на обекта. Тези сили включват инерционни сили и сили на полето: гравитационни, електрически, магнитни. И това се случва, защото полето и носителят на инерцията, физическият вакуум, свободно проникват във всяко тяло.

В механиката външни сили по отношение на тази система материални точки (т.е. такъв набор от материални точки, в който движението на всяка точка зависи от позициите или движенията на всички други точки) са онези сили, които представляват действието върху тази система на други тела (други системи от материални точки), които не са включени от нас в състава на тази система.

Вътрешните сили са силите на взаимодействие между отделните материални точки на дадена система. Разделянето на силите на външни и вътрешни е напълно условно: при промяна на дадения състав на системата някои сили, които преди са били външни, могат да станат вътрешни и обратно. Така например при разглеждане

ГРУНДдвижението на система, състояща се от земята и нейния спътник луната, силите на взаимодействие между тези тела ще бъдат вътрешни сили за тази система, а гравитационните сили на слънцето, останалите планети, техните спътници и всички звезди ще бъдат външни сили по отношение на определената система. Но ако промените състава на системата и разгледате движението на слънцето и всички планети като движение на една обща система, след това външен силите ще бъдат само силите на привличане

Ако натовареното тяло е в равновесие, тогава вътрешни силиравни по стойност външни силии срещу тях по посока. Очевидно те предотвратяват развитието на деформация. Работа на вътрешните сили(U), като се вземе предвид тяхната посока по отношение на деформацията, винаги е отрицателна.

Работа на външни силиравно на взето с противоположен знак работата на вътрешните сили:

Нека прътовият елемент с дължина изпитва напрежение (фиг. 15.3, а).

Нека заменим действието на изхвърлените части на пръта върху разглеждания елемент с надлъжни сили N. Тези сили са показани на фигурата с пунктирани линии. По отношение на елемента те са като че ли външни. Удължението на елемента, което причиняват, е равно на: .

Ефектът на въпросния елемент върху изхвърлените части е показан на фигурата с плътни линии. Елементарна работавътрешните надлъжни сили, постепенно нарастващи и противодействащи на развитието на удължение, съгласно теоремата на Клапейрон, ще бъдат изразени с формулата: .

ЕЛЕМЕНТАРНА РАБОТА НА ВЪТРЕШНИТЕ НАПРЕЧНИ СИЛИ () ПРИ ЧИСТ СРЪЖ (ФИГ. 15.3, B)

При чисто срязване напреженията на срязване са равномерно разпределени по цялото сечение и се определят по формулата: .

Абсолютното изместване на дясната секция на елемента спрямо лявата секция, като се вземе предвид закона на Хук, е равно на: ,

Тогава .

При напречно огъване тангенциалните напрежения се разпределят неравномерно по сечението. В този случай изразът за елементарната работа на вътрешните сили на срязване може да бъде представен като: , където k е коефициент в зависимост от формата напречно сечениепрът. Например за правоъгълно напречно сечение.

ЕЛЕМЕНТАРНА РАБОТА НА ВЪТРЕШНИТЕ СИЛИ ПРИ УСУКВАНЕ

Въртенето на дясната секция на елемента спрямо лявата секция, възникващо под въздействието на въртящи моменти, външни за него (), показано (виж фиг. 15.3, c) с пунктирани линии, е равно на: .

Тогава работата на вътрешните въртящи моменти (те не са показани на фигурата) при този ъгъл на въртене се определя по формулата: .

Оставете прътовия елемент сега да изпита огъване. И нека дясното му напречно сечение се завърти на ъгъл на въртене спрямо лявото сечение (виж фиг. 15.3, d).

Тогава вътрешните огъващи моменти, показани (виж Фиг. 15.3, d) с плътни линии, ще вършат работа при този ъгъл на въртене:

При едновременно разтягане, усукване и директно напречно огъване на пръта (като се вземе предвид фактът, че работата на всяка от вътрешните сили върху преместванията, причинени от другите сили, е равна на нула), получаваме следния израз за елементарната работа вътрешни еластични сили:

Интегрирайки израза по цялата дължина на пръта, накрая получаваме формула за работата на вътрешните сили.

Механична системае колекция от материални точки или тела, в които положението или движението на всяка точка или тяло зависи от положението и движението на всички останали. Така например, когато изучаваме движението на Земята и Луната спрямо Слънцето, съвкупността от Земята и Луната е механична система, състояща се от две материални точки; когато снарядът се разпадне на фрагменти, ние разглеждаме фрагментите като механична система. Механична система е всеки механизъм или машина.

Ако разстоянията между точките на механична система не се променят, когато системата се движи или е в покой, тогава такава механична система се нарича неизменен.

Концепцията за непроменлива механична система позволява да се изучава произволното движение на твърди тела в динамика. В този случай, както в статиката и кинематиката, под твърдо тяло ще разбираме материално тяло, в което разстоянието между всяка две точки не се променя, когато тялото се движи или почива. Всякакви твърдоможе мислено да се раздели на достатъчно голям брой достатъчно малки части, чиято съвкупност приблизително може да се разглежда като механична система. Тъй като твърдото тяло образува непрекъснато разширение, за да се установят неговите точни (а не приблизителни) свойства, е необходимо да се направи ограничителен преход, крайната фрагментация на тялото, когато размерите на разглежданите части на тялото едновременно се стремят към нула.

По този начин познаването на законите на движение на механичните системи ни позволява да изучаваме законите на произволното движение на твърдите тела.

Всички сили, действащи върху точки на механична система, се разделят на външни и вътрешни сили.

Външни сили по отношение на дадена механична система са сили, действащи върху точки на тази система от материални точки или тела, които не са включени в системата.Обозначения: - външна сила, приложена към точката; -основният вектор на външните сили; -Основната точкавъншни сили спрямо полюса.

Вътрешни сили са силите, с които материалните точки или тела, включени в дадена механична система, действат върху точки или тела от същата система.С други думи, вътрешните сили са силите на взаимодействие между точки или тела на дадена механична система. Обозначения: - вътрешна сила, приложена към точката; -основният вектор на вътрешните сили; - основният момент на вътрешните сили спрямо полюса.

3.2 Свойства на вътрешните сили.

Първи имот.Главният вектор на всички вътрешни сили на една механична система е равен на нула, т.е

. (3.1)

Втори имот.Основният момент на всички вътрешни сили на механична система спрямо всеки полюс или ос е равен на нула, т.е.

, . (3.2)

Фиг.17

За да докажем тези свойства, отбелязваме, че тъй като вътрешните сили са силите на взаимодействие на материалните точки, включени в системата, тогава според третия закон на Нютон, всеки две точки от системата (фиг. 17) действат една върху друга със сили и равни по величина и противоположно на.

По този начин за всяка вътрешна сила има директно противоположна вътрешна сила и следователно вътрешните сили образуват определен набор от двойки противоположни сили. Но геометричната сума на две директно противоположни сили е нула, така че

Както беше показано в статиката, геометричната сума на моментите на две директно противоположни сили спрямо един и същи полюс е равна на нула, следователно

Подобен резултат се получава при изчисляване на главния момент около оста

3.3 Диференциални уравнения на движение на механична система.

Нека разгледаме механична система, състояща се от материални точки, чиито маси са . За всяка точка прилагаме основното уравнение на динамиката на точката

, ,

, (3.3)

de е равностойната на външните сили, приложени към тата точка, и е равностойната на вътрешните сили.

система диференциални уравнения(3.3) се нарича диференциални уравнения на движение на механична система във векторна форма.

Проектиране векторни уравнения(3.3) върху правоъгълни декартови координатни оси получаваме диференциални уравнения на движение на механична система в координатна форма:

, (3.4)

Тези уравнения са система от обикновени диференциални уравнения от втори ред. Следователно, за да се намери движението на механична система според дадени сили и начални условияза всяка точка от тази система е необходимо да се интегрира система от диференциални уравнения. Интегрирането на системата от диференциални уравнения (3.4), най-общо казано, е свързано със значителни, често непреодолими, математически трудности. Въпреки това, в теоретична механикаРазработени са методи, които позволяват да се заобиколят основните трудности, които възникват при използване на диференциални уравнения на движение на механична система във формата (3.3) или (3.4). Те включват методи, които дават общи теоремидинамика на механична система, установяваща законите на изменение на някои обобщени (интегрални) характеристики на системата като цяло, а не моделите на движение на отделните й елементи. Това са така наречените мерки за движение - главният вектор на импулса; главен момент на импулса; кинетична енергия. Познавайки естеството на промяната в тези количества, е възможно да се формира частична, а понякога и пълна картина на движението на механична система.

IV. ОСНОВНИ (ОБЩИ) ТЕОРЕМИ НА ДИНАМИКАТА НА ТОЧКА И СИСТЕМА

4.1 Теорема за движението на центъра на масата.

4.1.1 Център на масата на механична система.

Нека разгледаме механична система, състояща се от материални точки, чиито маси са .

Масата на механичната система,състояща се от материални точки, ще наричаме сумата от масите на точките на системата:

Определение.Центърът на масата на механичната система се нарича геометрична точка, чийто радиус вектор се определя по формулата:

където е радиус векторът на центъра на масата; -радиус вектори на системни точки; -масите им (фиг. 18).

; ; . (4.1")

Центърът на масата не е материална точка, а геометричен. Може да не съвпада с никоя материална точка на механичната система. В еднородно гравитационно поле центърът на масата съвпада с центъра на тежестта. Това обаче не означава, че понятията център на масата и център на тежестта са еднакви. Концепцията за центъра на масата е приложима за всякакви механични системи, а концепцията за центъра на тежестта е приложима само за механични системи, които са под въздействието на гравитацията (т.е. привличането към Земята). Така например в небесната механика, когато се разглежда проблемът за движението на две тела, например Земята и Луната, може да се вземе предвид центърът на масата на тази система, но не може да се вземе предвид центърът на тежестта.

По този начин понятието център на масата е по-широко от понятието център на тежестта.

4.1.2. Теорема за движението на центъра на масата на механична система.

Теорема. Центърът на масата на механична система се движи като материална точка, чиято маса е равна на масата на цялата система и към която се прилагат всички външни сили, действащи върху системата, т.е.

. (4.2)

Тук -основният вектор на външните сили.

Доказателство. Нека разгледаме механична система, чиито материални точки се движат под въздействието на външни и вътрешни сили. е равностойната на външните сили, приложени към тата точка, и е равностойната на вътрешните сили. Съгласно (3.3) уравнението на движението на тата точка има вида

, .

Събирайки лявата и дясната страна на тези уравнения, получаваме

Тъй като главният вектор на вътрешните сили е равен на нула (раздел 3.2, първо свойство), тогава

Нека трансформираме лявата страна на това равенство. От формула (4.1), която определя радиус вектора на центъра на масата, следва:

По-нататък ще приемем, че се разглеждат само механични системи с постоянен състав, тоест и . Нека вземем втората производна по отношение на времето от двете страни на това равенство

защото , - ускорение на центъра на масата на системата, след това, накрая,

Проектирайки двете страни на това векторно равенство върху координатните оси, получаваме:

, (4.3)

където , , са проекции на сила;

Проекции на главния вектор на външните сили върху координатните оси.

Уравнения (4.3)- диференциални уравнения на движение на центъра на масата на механична система в проекции върху декартови координатни оси.

От уравнения (4.2) и (4.3) следва, че Вътрешните сили сами по себе си не могат да променят характера на движението на центъра на масата на механичната система.Вътрешните сили могат да имат косвен ефект върху движението на центъра на масата само чрез външни сили. Например в автомобил вътрешните сили, развивани от двигателя, влияят върху движението на центъра на масата чрез силите на триене на колелата и пътя.

4.1.3. Закони за запазване на движението на центъра на масата

(следствия от теоремата).

От теоремата за движението на центъра на масата могат да се получат следните следствия.

Следствие 1.Ако основният вектор на външните сили, действащи върху системата, е нула, тогава нейният център на масата е в покой или се движи праволинейно и равномерно.

Наистина, ако главният вектор на външните сили е , тогава от уравнение (4.2):

Ако, по-специално, начална скоростцентър на масата, тогава центърът на масата е в покой. Ако началната скорост е , тогава центърът на масата се движи праволинейно и равномерно.

Следствие 2.Ако проекцията на главния вектор на външните сили върху който и да е фиксирана осе равна на нула, тогава проекцията на скоростта на центъра на масата на механичната система върху тази ос не се променя.

Това следствие следва от уравнения (4.3). Нека, например, тогава

оттук. Ако в началния момент, тогава:

т.е. проекцията на центъра на масата на механичната система върху оста в този случай няма да се движи по оста. Ако , тогава проекцията на центъра на масата върху оста се движи равномерно.

4.2 Количеството на движение на точка и система.

Теорема за промяната на импулса.

4.2.1. Количеството движение на точка и система.

Определение.Количеството на движение на материална точка е вектор, равен на произведението на масата на точката и нейната скорост, т.е.

. (4.5)

вектор колинеарна на вектора и насочена тангенциално към траекторията на материалната точка (фиг. 19).

Инерцията на точка във физиката често се нарича импулс на материална точка.

Размерът на импулса в SI е kg·m/s или N·s.

Определение.Количеството на движение на механична система е вектор, равен на векторната сума на количествата на движение (основният вектор на количествата на движение) на отделните точки, включени в системата, т.е.

(4.6)

Проекции на импулса върху правоъгълни декартови координатни оси:

Вектор на импулса на системата за разлика от вектора на импулса на точка, той няма точка на приложение. Векторът на импулса на точка се прилага към най-движещата се точка и векторът е свободен вектор.

Лема за количествата на движение.Импулсът на една механична система е равен на масата на цялата система, умножена по скоростта на нейния център на масата, т.е.

Доказателство. От формула (4.1), която определя радиус вектора на центъра на масата, следва:

Нека вземем производната по време на двете страни

, или .

От тук получаваме , което трябваше да се докаже.

От формула (4.8) става ясно, че ако едно тяло се движи по такъв начин, че неговият център на масата остава неподвижен, тогава импулсът на тялото е нула. Например количеството движение на тяло, въртящо се около фиксирана ос, минаваща през неговия център на масата (фиг. 20),

, защото

Ако движението на тялото е плоскопаралелно, тогава количеството на движението няма да характеризира ротационната част на движението около центъра на масата. Например, за колело, което се търкаля (фиг. 21), независимо от това как колелото се върти около центъра на масата. Количеството на движението характеризира само постъпателната част на движението заедно с центъра на масата.

4.2.2. Теорема за промяната на импулса на механична система

в диференциална форма.

Теорема.Производната по време на импулса на механична система е равна на геометричната сума (главния вектор) на външните сили, действащи върху тази система, т.е.

. (4.9)

Доказателство. Нека разгледаме механична система, състояща се от материални точки, чиито маси са ; -резултант на външни сили, приложени към тата точка. В съответствие с лемата за импулса формула (4.8):

Нека вземем производната по време от двете страни на това равенство

Дясната страна на това равенство от теоремата за движението на центъра на масата е формулата (4.2):

Накрая:

и теоремата е доказана .

В проекции върху правоъгълни декартови координатни оси:

; ; , (4.10)

това е времева производна на проекцията на импулса на механична система върху всяка координатна осравна на сумата от проекциите (проекция на главния вектор) на всички външни сили на системата върху една и съща ос.

4.2.3. Закони за запазване на импулса

(следствия от теоремата)

Следствие 1.Ако главният вектор на всички външни сили на една механична система е равен на нула, тогава количеството на движение на системата е постоянно по големина и посока.

Наистина, ако , тогава от теоремата за промяната на импулса, т.е. от равенството (4.9) следва, че

Следствие 2.Ако проекцията на главния вектор на всички външни сили на механична система върху определена фиксирана ос е равна на нула, тогава проекцията на импулса на системата върху тази ос остава постоянна.

Нека проекцията на главния вектор на всички външни сили върху оста е равна на нула: . Тогава от първото равенство (4.10):

4.2.4. Теорема за промяната на импулса на механична система

в интегрална форма.

Елементарен импулс на силасе нарича векторна величина, равна на произведението на вектора на силата и елементарен интервал от време

. (4.11)

Посоката на елементарния импулс съвпада с посоката на вектора на силата.

Силов импулс за краен период от времеравно на определен интегралот елементарен импулс

. (4.12)

Ако силата е постоянна по големина и посока (), тогава нейният импулс във времето е равно на:

Проекции на импулса на сила върху координатните оси:

Нека докажем теоремата за промяната на импулса на механична система в интегрална форма.

Теорема.Изменението на импулса на механичната система за определен период от време е равно на геометричната сума от импулсите на външните сили на системата за същия период от време, т.е.

(4.14)

Доказателство. Нека в момента количеството на движение на механичната система е равно, а в момента -; -импулс на външна сила, действаща в тия момент от времето.

Използваме теоремата за промяната на импулса в диференциална форма - равенство (4.9):

Умножавайки двете страни на това равенство по и интегрирайки в диапазона от до , получаваме

, , .

Теоремата за промяната на импулса в интегрална форма е доказана.

В проекции върху координатните оси съгласно (4.14):

, (4.15)

4.3. Теорема за промяната на ъгловия момент.

4.3.1. Кинетичен момент на точка и система.

В статиката бяха въведени и широко използвани понятията за моменти на сила спрямо полюс и ос. Тъй като импулсът на материалната точка е вектор, е възможно да се определят нейните моменти спрямо полюса и оста по същия начин, както се определят моментите на силата.

Определение. спрямо полюса се нарича моментът на неговия вектор на импулса спрямо същия полюс, т.е.

. (4.16)

Импулс на материална точка спрямо полюса е вектор (фиг. 22), насочен перпендикулярно на равнина, съдържаща вектор и полюс в посоката, от която векторът спрямо полюса видим в посока, обратна на часовниковата стрелка. Векторен модул

равно на произведението на модула и рамото - дължината на перпендикуляра, спуснат от полюса по линията на действие на вектора:

Ъгловият импулс спрямо полюса може да бъде представен като векторно произведение: ъгловият импулс на материална точка спрямо полюса е равен на векторното произведение на радиуса на вектора, начертан от полюса към точката от вектора на импулса:

(4.17)

Определение.Кинетичен момент на материална точкаотносително ос се нарича моментът на неговия вектор на импулса спрямо същата ос, т.е.

. (4.18)

Кинетичен момент на материална точка спрямо оста (фиг. 23) е равно на произведението на проекцията на вектора, взет със знак плюс или минус върху равнина, перпендикулярна на оста , на рамото на тази проекция:

където рамото е дължината на перпендикуляра, спуснат от точката пресичане на оси с равнината върху линията на действие на проекцията и ако, гледайки към оста , проекцията спрямо точката е видима насочен обратно на часовниковата стрелка и в противен случай.

Размерът на кинетичния момент в SI-kg m 2 /s или N m s.

Определение.Кинетичният момент или главният момент на импулса на механична система спрямо полюс е вектор, равен на геометричната сума от кинетичните моменти на всички материални точки на системата спрямо този полюс:

. (4.19)

Определение.Кинетичният момент или главният момент на импулса на механична система спрямо ос е алгебричната сума на кинетичните моменти на всички материални точки на системата спрямо тази ос:

. (4.20)

Кинетичните моменти на механична система спрямо полюс и ос, минаваща през този полюс, са свързани със същата зависимост като основните моменти на система от сили спрямо полюса и оста:

-проекция на кинетичния момент на механична система спрямо полюса върху оста ,преминаващ през този полюс е равен на ъгловия момент на системата спрямо тази ос, т.е.

. (4.21)

4.3.2. Теореми за изменението на кинетичния момент на механична система.

Нека разгледаме механична система, състояща се от материални точки, чиито маси са . Нека докажем теоремата за промяната на ъгловия момент на механична система спрямо полюса.

Теорема.Производната по време на кинетичния момент на механична система спрямо неподвижен полюс е равна на главния момент на външните сили на системата спрямо същия полюс, т.е.

. (4.22)

Доказателство. Нека изберем някакъв фиксиран стълб . Кинетичният момент на механичната система спрямо този полюс по дефиниция е равенство (4.19):

Нека разграничим този израз по отношение на времето:

Нека погледнем дясната страна на този израз. Изчисляване на производната на продукта:

, (4.24)

Тук се има предвид, че. Вектори и имат една и съща посока, те векторен продукте равно на нула, следователно първата сума в равенството (4.24).

Изучаването на тези въпроси е необходимо за динамиката на колебателното движение на механичните системи, теорията на удара и за решаване на задачи по дисциплините „Съпротивление на материалите” и „Машинни части”.

Механична системаматериалните точки или тела е съвкупност от тях, в която положението или движението на всяка точка (или тяло) зависи от положението и движението на всички останали.

Материал абсолютно здрав корпусще го разглеждаме и като система от материални точки, които образуват това тяло и са свързани помежду си, така че разстоянията между тях не се променят и остават постоянни през цялото време.

Класически пример за механична система е Слънчевата система, в която всички тела са свързани чрез сили на взаимно привличане. Друг пример за механична система е всяка машина или механизъм, в който всички тела са свързани с панти, пръти, кабели, колани и др. (т.е. различни геометрични връзки). В този случай телата на системата са подложени на взаимен натиск или сили на опън, предавани чрез връзки.

Съвкупност от тела, между които няма сили на взаимодействие (например група самолети, летящи във въздуха), не образува механична система.

В съответствие с казаното силите, действащи върху точки или тела на системата, могат да бъдат разделени на външни и вътрешни.

Външенсе наричат сили, действащи върху точки на система от точки или тела, които не са част от дадената система.

Вътрешенсе наричат сили, действащи върху точки на една система от други точки или тела на същата система. Външните сили ще означаваме със символа - , а вътрешните с - .

Както външните, така и вътрешните сили могат от своя страна да бъдат и двете активен, или реакции на връзките.

Реакции на връзкатаили просто - реакции, това са сили, които ограничават движението на точките в системата (техните координати, скорост и др.). В статиката това бяха сили, заместващи връзките. В динамиката за тях се въвежда по-общо определение.

Активни или определени силинаричат се всички други сили, всичко с изключение на реакциите.

Необходимостта от тази класификация на силите ще стане ясна в следващите глави.

Разделянето на силите на външни и вътрешни е условно и зависи от движението на коя система от тела разглеждаме. Например, ако разгледаме движението на цялото слънчева системакато цяло силата на привличане на Земята към Слънцето ще бъде вътрешна; когато се изучава движението на Земята по нейната орбита около Слънцето, същата сила ще се счита за външна.

Вътрешните сили имат следните свойства:

1. Геометрична сума(главен вектор) на всички вътрешни сили на системата е равен на нула.Всъщност, според третия закон на динамиката, всеки две точки от системата (фиг. 31) действат една върху друга с еднакви по големина и противоположно насочени сили, чиято сума е равна на нула. Тъй като подобен резултат е валиден за всяка двойка точки в системата, тогава

Доста лесно е да си представим силен човек. Мощна физика, големи мускули, уверен вид. Но дали тези признаци винаги доказват истинска сила? И каква е тази вътрешна сила, за която можете да чуете много често? Съвпада ли с впечатляващото външен вид? Може ли физически по-слабо развит човек да бъде по-силен от превъзхождащ противник? В какви случаи се проявява вътрешната сила на човека? Възможно ли е да го развиете или е вродено качество, което се предава по наследство? Нека се опитаме да разберем този въпрос.

Какво е вътрешна сила?

Вътрешната сила е силата на духа, набор от волеви качества, които позволяват на човек да преодолява различни житейски трудности. Съответно, тя се проявява в стресови случаи, когато човек, чувствайки, че не може да контролира ситуацията, все още продължава да действа „по характер“.

Това качество буквално дава на хората свръхчовешки способности, позволявайки им да отидат там, където дори шестфутови стрелци биха се счупили. Вътрешната сила не зависи от възрастта, пола или други параметри на човека.

Искате да вземате по-добри решения, да намерите идеалната си кариера и да реализирате максималния си потенциал? Разберете безплатнокакъв човек си бил предназначен да станеш по рождение от системата

Може да се прояви във всеки, основното е да не го потискате. Основните фактори, които потискат развитието на вътрешната сила, могат да се считат за вредни комплекси, стрес, страхове, притеснения и др.

Как възниква вътрешната сила?

Вътрешната сила на човека не зависи от неговата външна сила, но не я изключва. В крайна сметка за всяка сила винаги има повече сила. И при сблъсък с него се проявява именно вътрешната сила.

Разбира се, по-лесно е да победиш по-слаб противник. Но всички знаем примери, когато малък, но „духовен“ човек излиза победител от битка с някой, който е очевидно по-голям от него. Защо се случва това? Явно той е по-уверен и тази увереност се пренася върху врага, като буквално го обезоръжава. По принципа на учебника Моска, който всява ужас във всички местни слонове.

Има пет основни компонента, които изграждат вътрешната сила на човек:

Силата на духа е сърцевината на личността;
Жизнената енергия е всичко необходимо за живота;
Волята е вътрешен резерв, който се отваря по време на трудности;
Самоконтрол - способността да контролирате тялото и мислите си;
Психическа енергия – емоционална и умствена стабилност.

Тяхното взаимодействие определя колко силен ще бъде човек в дадена ситуация, затова е много важно да се обърне внимание на развитието на всеки от тези компоненти.

Силите постоянно действат върху земната повърхност, разрушават скали, ерозират брегове, пренасят маси от натрошени и разтворени минерали и отлагат и натрупват слоеве седимент. Подобни процеси, които доминират на земната повърхност, се наричат външенили екзогенен. Отдавна дълбоките са отделени от тях, вътрешни, или ендогенен, сили, чиито източници се намират в недрата на планетата. Гравитационните сили на Луната и Слънцето действат на Земята отвън. Гравитационната сила на другите небесни тела е много малка и може да се пренебрегне. Някои учени обаче смятат, че в геоложката история на Земята в продължение на десетки милиони години гравитационните влияния от космоса могат да се увеличат значително. В резултат на това възникват например морски приливи. Някои учени също включват гравитацията като екзогенна сила, която причинява свлачища и лавини, протичане на вода, движение на ледници и т.н.

Екзогененсили унищожават и трансформират химически скали, пренасят свободни и разтворими продукти на разрушаване от вода, вятър и ледници. В същото време има отлагане и натрупване (натрупване) на продукти от разрушаване на сушата или на дъното на резервоари под формата на утайки (по-късно те се превръщат в седиментни скали). Външните сили участват, в комбинация с вътрешните, във формирането на релефа на Земята, в образуването на седиментни скали и много видове минерални находища (например алуминиеви руди - боксит, никел и др.).

Обикновено се смята, че посоката на развитие на релефа зависи от съотношението на движенията на земната кора и денудацията: когато деструкцията и денудацията преобладават над тектонските процеси, настъпва общо изравняване и намаляване на релефа. Планините постепенно се превръщат в пенеплени- слабо хълмисти, на места почти равнинни, крайни равнини. Под влияние на последните тектонични движения пенеплените се издигат, образувайки високи плоски хребети (например в Саяните, Тиен Шан) или падат, покривайки се с дебела кора на изветряне.

Земната повърхност, според тези идеи, изглежда като арена за борба между вътрешните и външните сили на планетата. Първите причиняват движения в земната кора, вторите разрушават повърхността на планините и преразпределят продуктите от разрушението. Оказва се, че вътрешните сили на планетата са съзидателни, „основни“, без които животът на Земята би замръзнал, релефът би се изгладил и повърхността на Световния океан би се разпространила навсякъде. Така е?

Преди да отговорим на този въпрос, нека се запознаем с вътрешните (ендогенни) сили. Техният основен източник на енергия е вътрешната топлина в недрата на Земята. Вътрешните сили включват: разпадане на радиоактивни вещества, различни химична реакцияи трансформации на материята в дълбините, внезапни освобождавания на напрежения, възникващи в дебелината на планетата. Ендогенните сили причиняват движения на магмата, вулканична дейност, скален метаморфизъм, земетресения, бавно издигане и слягане на земната кора, нейните хоризонтални движения, разкъсвания на скали, образуване на минерални находища и др.

Те се виждат ясно в магматизъм- сложни процеси на възникване и движение на магма (разтопена огнена течна маса) в горните хоризонти на кората и към повърхността на Земята. Има предимно силикатен състав и се образува в земната кора или (рядко) в горната мантия. Основните видове магми: основни (базалтови) и киселинни (гранитни). Докато магмата изригва на повърхността на Земята, тя образува вулкани.

Това е ефузивен магматизъм.

Магмата не винаги се излива, но често прониква в дебелината на скалите и бавно се охлажда там. Така се формират прониквания. Магматичните скали, които ги изграждат, се наричат интрузивни. Образувайки се в условията на бавно охлаждане на магмата под високо налягане, интрузивните скали придобиват правилна, равномерно гранулирана структура. По време на процеса на денудация масиви от интрузивни скали могат да попаднат на земната повърхност. Например, има много гранитни масиви в Забайкалия, има ги в Урал, Украйна и Централна Азия.

Най-известните от магмените находища са лаколити- гъбовидни или питовидни интрузии, повдигнали седиментни слоеве. Лаколитите са плитки, а повдигнатите слоеве понякога образуват огромни куполи - с диаметър от стотици метри до 5-6 km или повече. Широко известни са лаколитите на района на Минерални Води в Северен Кавказ, издигащи се сред плоско плато: планините Железная, Бештау, Машук и др.; Аюдаг - в Крим.

Диги- резултат от навлизането на магма през пукнатини в земната кора. Често скалите, които ги съставят, са по-твърди от околните; следователно, когато се изветрят, дигите остават под формата на стена. Дебелината им може да достигне десетки и дори стотици метри. Наричат се пукнатини с малка дебелина и неправилна форма магмени вени. Понякога в пресечната точка на пукнатини има пръти, като стълбове. Големи масиви от дълбоки скали, главно гранитоиди, с удължена овална форма, разположени на значителна дълбочина, се наричат батолити. Те достигат 2000 km дължина и 100 km или повече ширина. Депозитите на калай, волфрам, злато и много други метали са свързани с гранитните батолити.

Бавните издигания и слягания на обширни площи от земната кора съпътстват цялата история на Земята, те се случват, разбира се, и днес. Посоката на тези колебания, или епейрогенни движения (епейрогенеза)промени с течение на времето: издигащите се зони започват да потъват и обратно. Скоростта на такива движения е толкова ниска, че е трудно да ги забележите за кратък период от време. Скоростите се изразяват в части от милиметри на година, а максималните скорости се изразяват в сантиметри на година. Класически пример за потъване е територията на Холандия. Значителна част от него е разположена под морското равнище и е защитена от морско нахлуване с язовири. Те се изграждат, докато земята се спуска. Скоростта на потъване тук е 0,5-0,7 см/год. И земната кора се издига, например в Швеция и Финландия, където по бреговете на Ботническия залив много пристанища са разположени на значително разстояние от морето.

Вътрешните сили работят в недрата на планетата и са напълно скрити от очите ни. Епейрогенните осцилаторни движения са толкова бавни, че също не могат да бъдат забелязани. Разбира се, някои прояви на вътрешния живот на Земята се виждат на повърхността (вулкани) или се усещат от хората (земетресения). Но интрузии, диги, вени - резултат от вековни повърхностни движения, разкъсвания на земната кора и много други - може ли един местен историк да наблюдава всичко това? Да може би. Особено в планинските райони, на разкрития, където ясно се виждат слоеве от скали, вени, щокове, диги и др., изложени на ерозия. В различни райони на нашата страна има скални разкрития, в които на повърхността излизат отлагания от различни геоложки епохи: от най-древните скали (те са изложени в рамките на Балтийския щит, Източен Сибир, украинския кристален масив) до съвременните, създадени в резултат на човешката дейност.

В края на миналия век е открито явлението радиоактивност. Енергията на разпад на ядрата е много висока и в дълбините има много радиоактивни минерали. Учените започнаха да изчисляват мощността на външните и вътрешните източници на енергия на Земята. Оказа се, че сред тях категорично преобладава лъчистата енергия на Слънцето. Лъчистата енергия на Слънцето, прихваната от Земята, е хиляди пъти по-голяма от всички вътрешни източници взети заедно. Оказва се, че външните сили трябва да играят основна роля в живота на нашата планета. Според съветския естествоизпитател В. И. Вернадски, в дълбините на планетата под земната кора геоложката активност бързо избледнява. В действителност, почти всички епицентри на земетресения и вулканични огнища са ограничени до земната кора и отчасти до подлежащия слой на астеносферата (област с относително нисък вискозитет на субкорова материя, която е частично в пластично състояние). Но, както знаете, земната кора е област на бивши биосфери. Почти всички скали, които го изграждат, веднъж посетили земната повърхност, били подложени на „обработка“ от външни сили и акумулирали слънчева енергия под една или друга форма. И тогава, спускайки се на много километри в недрата на Земята, под огромния натиск на горните скали, те освобождават натрупаната енергия. Сега тя се превръща във вътрешна топлинна (геотермална) енергия на Земята, причинявайки много геоложки процеси както в дълбините (например магматизъм), така и на повърхността (вулканизъм и др.).

Структура на вулкана: 1 - калдера; 2 - сомма; 3 - конус, 4 - кратер; 5 - отдушник. 6 - поток от лава; 7 - лава камера.