Закон сохранение импульса. Центр масс



Основы кинематики. Модели в механике. Система отсчета. Траектория, путь и перемещение. Кинематика-изучает движение тел не рассматривая причин, которые это движения обуславливают. Материальная точка(простейшая физическая модель)-тело обладающее массой размерами которого в данных условиях можно пренебречь. Абсолютно твердое тело-тело, которое не при каких условиях не может деформироваться. Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движения. Поступательное-движение, при котором любая прямая жестко связанная с движущимся телом остается параллельна своему первоначальному положению Вращательное-движения, когда все тела движутся по окружности центры которых лежат на одной и той же прямой(ось вращения) Механика-часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины вызывающие или изменяющие это движение. Механика делится на 3 раздела:1.кинематкиа 2. Динамика 3. Статика Система отсчета-совокупность тела отсчета, связанной с ними системы координат и системы отсчета времени, по отношению к которым рассматривается движение каких-либо тел. Путь-расстояние которое прошло тело. Перемещение-вектор соединяющий начальное и конечное положение тела. Траектория-длина пути(путь), который прошла точка за промежуток времени. 2.Скорость и ускорение. Типы движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Скорость-векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направления движения материальной точки относительно выбранной системы отсчета. Вектор средней скорости называют отношение приращения дельта r к промежутку времени дельта t. мгновенная скорость – векторная величина, определяемая первой производной вектора r движущейся точки по времени. Ускорение(а)-физическая величина характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению. среднее ускорение- векторная величина равная отношению изменения вектора средней скорости к интервалу времени. Мгновенное ускорение-предел среднего ускорения.(Первая производная скорости по времени) Полное ускорение- геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющей. Тангенциальное- первая производная по времени от модуля скорости. Нормальное- направлена по главной нормали траектории к центру ее кривизны.(отношение квадрата скорости к r)  Движение бывает прямолинейное и криволинейное угловая скорость- векторная величина, определяемая первой производной угла поворота тела по времени. Угловое ускорение(E)-векторная величина равная первой производной угловой скорости по времени. 3.Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила. Первый закон Ньютона Существуют такие системы отсчета относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют скорость постоянной если не действуют другие тела.(или действие других тел компенсировано) Инерциальная система отсчета-система отсчета относительно которой тело, при компенсации внешних воздействий , движется прямолинейно равномерно или находится в покое. Сила- количественная мера воздействия на тела других тела. 4.Второй закон Ньютона. Масса. Третий Закон Ньютона Второй ЗН(основной закон динамики поступательного движения) ускорение, приобретаемое материальной точкой(телом) пропорционально вызывающей его силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе мат.точки. Масса тела- физ. Величина определяемая ее инерциальные и гравитационные свойства. Третий ЗН Тела действует друг на дуга с силами равными по модулю и обратными по направлению. 5. Деформация. Сила упругости. Закон Гука. Силы трения. Сила упругости-это сила, которая возникает в результате деформации тел, т.е.при изменении их формы и размера.Эта сила действует на тело со стороны опоры или подвеса. Деформация называется упругой если после прекращения действия внешних сил тело принимает первоначальные размеры и форму. Деформация которая сохраняется после прекращения действия внешних сил называется пластические. Различают три вида сил трения 1.Покоя 2. Скольжения 3.Кочения Сила трения направлена вдоль поверхности соприкасающихся тел противоположна скорости перемещения тела. Закон Гука удлинение стержня при упругой деформации пропорционально действию на тело силы. Силы трение различают: внешние(сухое) и Внутреннее (жидкое . вязкое) внешнее трение- трение возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении. Внутреннее трение-трение между частями одного и того же тела.(между слоями жидкости и газа) 6.Закон всемирного тяготения.Сила тяжести и вес. Невесомость. Закон Всемирного Тяготения(установил Ньютон) –между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения прямо пропорционально произведению масс этих точек и обратно пропорционально квадрату расстояний между ними. Сила тяжести относится к гравитационным силам, приложена к центру тяжести тела.Сила тяжести действует на тело всегда,а вес появляется когда кроме силы тяжести действуют другие силы. Вес-сила, с которой тело действует на опору в следствии гравитационного притяжения к Земли Невесомость-состояние тела при котором тело движется только под действием силы тяжести.

Закон сохранение импульса. Центр масс

Совокупность материальных точек (тел) рассматривается как ед. целое называется МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ.

Силы взаимодействия между материальной точкой мех системой называется ВНУТРЕННОЙ.

Силы с которой на мат. точке системы действуют внешние тел наз. ВНЕШНЕЙ.

Механическая система на которую не действуют внешние силы наз. ЗАМКНУТОЙ ИЛИ ИЗОЛИРОВАННОЙ.

Геометрическая сумма внутренних сил равна нулю.
p-импульс

где -импульс механической системы. Значит, производная по времени от импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на систему.

В случае замкнутой системы:

  т.е.
импульс замкнутой системы сохраняется, т. е. не изменяется с течением времени.

Эксперименты доказывают, что закон сохранения импульса выполняется и для замкнутых систем микрочастиц, несмотря на то, что они подчиняются законам квантовой механики, т.е. этот закон носит универсальный характер, т. е. закон сохранения импульса - фундаментальный закон природы.

В механике Галилея-Ньютона масса тела не зависит от его скорости, поэтому импульс системы может быть выражен через скорость ее центра масс. Центром масс (или центром инерции) системы материальных точек называется некоторая точка С, положение которой характеризует распределение массы системы. Ее радиус-вектор.


где mi и ri - соответственно масса и радиус-вектор i-й материальной точки; n - число материальных точек в системе; - масса системы. Скорость центра масс
Учитывая, что pi = mivi , a есть импульс р системы, можно написать

 

Закон движения центра масс .


Центр масс(центр инерции)- геометрическая точка, характеризующая движение тела или системы частиц как целого.

 

 


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 503; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!