Графики зависимостей кинематических характеристик от времени при прямолинейном равномерном движении
Прямолинейное равнопеременное движение точки
Кинематические уравнения для проекций ускорения, скорости, а также для координаты точки имеют соответственно вид:
1) аx = const;
2) vx = v0x + axt, где v0x – проекция на Ох начальной скорости точки;
3) x = x0 + v0xt + axt2/2, где x0 – начальная координата точки.
Равномерное движение точки по окружности
При равномерном движении точки по окружности не меняется модуль ее скорости, но меняется ее направление. Величиной, характеризующей изменение скорости по направлению, является центростремительное (нармальное) ускорение.
Скорость направлена по касательной к траектории (окружности) в данной точке. Центростремительное ускорение направлено к центру кривизны траектории.
Модуль центростремительного ускорения:
.
Период обращения точки по окружности, Т – время одного полного оборота:
, 
.
Частота обращения точки по окружности, ν – число полных оборотов за единицу времени:
, 
= Гц.
Угловая скорость (при равномерном обращении точки по окружности или равномерном вращении тела), 
– векторная физическая величина, определяемая приращением угла поворота за единицу времени.
Модуль угловой скорости определяется по формуле:
, 
.
Угловая скорость при равномерном движении также может быть определена как
, из этой формулы следует, что величина 
представляет собой число оборотов за 
секунды (ее называют круговой или циклической частотой).
|
|
|
Связь линейной скорости с угловой: 
.
Угловая скорость удобна тем, что она одинакова для всех точек тела, отстоящих на разном расстоянии то оси вращения. Линейная же скорость точки тем выше, чем дальше эта точка от оси вращения.
ДИНАМИКА
Динамика – раздел механики, посвященный изучению механического движения тел с учетом их массы и действующих на них сил.
Инерция – явление сохранения телом состояния равномерного прямолинейного движения или покоя, когда действующие на него силы отсутствуют или взаимно уравновешены.
Инертность – свойство тела, состоящее в том, что для изменения его скорости под воздействием силы требуется некоторое время (тем больше, чем больше его масса).
Масса, m – физическая величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства материи.
Плотность вещества, ρ – скалярная физическая величина, определяемая массой единицы объема вещества:
, 
.
Сила, 
– векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры. 
.
Давление, p – скалярная физическая величина, определяемая силой, действующей нормально на единицу площади поверхности тела (в случае равномерного распределения силы по поверхности):
|
|
|
, 
.
Импульс тела (количество движения), 
– векторная физическая величина, определяемая произведением массы тела и его скорости:
, 
.
Импульс силы, 
– векторная физическая величина, определяемая произведением данной силы на время ее действия. 
.
Законы Ньютона
Первый закон Ньютона (закон инерции): всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или прямолинейного равномерного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.
Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета.
Второй закон Ньютона (частная формулировка): ускорение материальной точки (тела) прямо пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально массе материальной точки (тела):
.
В законе под силой подразумевается результирующая всех сил, приложенных к телу; так как масса (она считается неизменной) – величина положительная, то векторы 
и всегда сонаправлены.
Второй закон Ньютона (обобщенная формулировка): изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы:
|
|
|
.
Третий закон Ньютона: две материальные точки (два тела) взаимодействуют с силами равными по модулю и противоположными по направлению:
.
Данные силы всегда имеют одинаковую природу и направлены вдоль прямой, соединяющей материальные точки.
Силы в природе
I . Гравитационные силы
1) Закон всемирного тяготения: два произвольно выбранных тела во Вселенной взаимодействуют (притягиваются) с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстоянию между ними:
,
где G = 6,67·10–11 Н·м2/кг2 - гравитационная постоянная.
Закон справедлив для материальных точек и тел со сферически симметрично распределенной массой.
Природа силы – гравитационная.
Сила направлена вдоль прямой, соединяющей материальные точки (центры сферически симметричных тел), т.е. является центральной.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 176; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!