Воздействие тел друг на друга всегда носит характер взаимодействия. Если тело 2 действует на тело 1 с силой ,то и тело 1 действует на тело 2 с силой .

Третий закон Ньютона утверждает, что силы взаимодействия двух материальных точек равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль прямой, соединяющей эти материальные точки:

. (5)

Таким образом, силы всегда попарно возникают, они приложены к разным телам, и поэтому не могут уравновесить друг друга.

Все силы, встречающиеся в природе, сводятся к силам гравитационного притяжения, электромагнитным силам, слабым и сильным взаимодействиям.

Сильные и слабые взаимодействия проявляются в атомных ядрах и в мире элементарных частиц. Они действуют на малых расстояниях: сильные - на расстояниях порядка 10^-15 м, слабые - на расстояниях порядка 10^-18 м.

В макромире, который только и изучает классическая механика, от сильных и слабых взаимодействий можно отвлечься.

В механике различают гравитационные силы, упругие силы и силы трения. Упругие силы и силы трения являются по своей природе электромагнитными.

Сила гравитации, сила тяжести и вес

Сила гравитационного взаимодействия двух материальных точек

.

Здесь r - расстояние между точками, m₁ и т₂ - их массы, G - коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной, . Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением, которое называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g, g = 9,81м/с². Отсюда вытекает - на всякое тело действует сила , которую называют силой тяжести (рис. 1, 2).

Вес тела - это сила , с которой тело действует на подвес или опору вследствие гравитационного притяжения к Земле (рис. 1, 2).

Упругие силы

Они возникают при деформации тела и направлены в сторону обратную смещению (рис. 3). Для малых деформаций справедливо (закон Гука):

, (7)

где k - коэффициент пропорциональности.

Для пружины он называется коэффициентом жесткости, измеряется в Н/м.

Они появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга.

Трение, возникающее при относительном перемещении тел называется внешним трением; если при этом нет смазки, то трение называют сухим

, (8)

т.е. сила трения пропорциональна величине силы нормального давления , - коэффициент трения, безразмерная величина. Он зависит от природы и состояния трущихся поверхностей, а в случае скольжения - еще и от скорости тела.

Трение между частями одного и того же сплошного тела (например, жидкости или газа) называется внутренним трением. Для него при небольших скоростях

, (9)

где r - коэффициент сопротивления, имеющий размерность (кг/с).