01_02.09.2022_Кинематика

Содержание

Слайд 2

ФИЗИКА Каждому необходимо зарегистрироваться на dist.donntu.org и сообщить мне e-mail: afv.volkov@yandex.ru Тел. 071 334 94 73

ФИЗИКА

Каждому необходимо зарегистрироваться на
dist.donntu.org
и сообщить мне
e-mail: afv.volkov@yandex.ru
Тел. 071 334 94 73

Слайд 3

Стелленбосский университет в ЮАР Уничтожение любой нации не требует атомных бомб

Стелленбосский университет в ЮАР

Уничтожение любой нации не требует атомных бомб или

использования ракет дальнего радиуса действия. Требуется только снижение качества образования и разрешение обмана на экзаменах учащимися.
Слайд 4

ФИЗИКА 1. Лекции – один раз в неделю, здесь, в этой

ФИЗИКА

1. Лекции – один раз в неделю, здесь, в этой аудитории.
2.

Лабораторные работы – один раз в неделю, кафедра физики.
График выполнения лабораторных работ смотри на сайте (или на стенде кафедры)
3. Индивидуальные домашние задания
на сайте.
Слайд 5

Домашнее задание Прочитать: Учебник, том 1 §§ 1-3 Введение. §§ 4-5

Домашнее задание

Прочитать: Учебник, том 1
§§ 1-3 Введение.
§§ 4-5 Кинематика поступательного движения,

кинематика вращательного движения. Основные характеристики движения.
Задачник, т. 1.
Сделать задачу 1 (стр. 196). Образец решения смотри на сайте.
Слайд 6

1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ Механика = Кинематика + Динамика + ...

1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Механика = Кинематика + Динамика + ...
Основные

модели механики
Материальная точка = тело
Абсолютно твёрдое тело
Сплошная среда
Слайд 7

§4. Кинематика материальной точки Кинематика изучает движение тела, не рассматривая причин,

§4. Кинематика материальной точки

Кинематика изучает движение тела, не рассматривая причин, вызывающих

это движение.
Механическое движение – это изменение положения тела с течением временем относительно других тел.
Слайд 8

ДВИЖЕНИЕ 1. ВСЯКОЕ ДВИЖЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО. 2. Совокупность тела отсчёта, системы координат

ДВИЖЕНИЕ

1. ВСЯКОЕ ДВИЖЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО.
2. Совокупность тела отсчёта, системы координат и

часов называется системой отсчёта.
Простейшая система координат – декартова.
Линия, которую описывает при своём движении тело (материальная точка), называется траекторией.
Слайд 9

Основная задача кинематики Определить положение тела в любой момент времени. Это

Основная задача кинематики

Определить положение тела в любой момент времени.
Это означает указать

в каждый момент времени ( t ) координаты тела ( X,Y,Z )
Слайд 10

4.3 Координаты тела можно задавать несколькими способами 1. Табличный способ

4.3 Координаты тела можно задавать несколькими способами
1. Табличный способ

Слайд 11

2. Графический способ

2. Графический способ

Слайд 12

3. Аналитический способ Для равномерного прямолинейного движения координата зависит от времени линейно: В нашем примере:

3. Аналитический способ

Для равномерного прямолинейного движения координата зависит от времени линейно:
В

нашем примере:
Слайд 13

4. Радиус - вектор Вектор , соединяющий начало координат и положение

4. Радиус - вектор

Вектор , соединяющий начало координат и положение точки

в данный момент времени t , называется радиусом - вектором:
i, j, k – единичные векторы (орты)
Слайд 14

Радиус - вектор

Радиус - вектор

Слайд 15

Траектория, путь, перемещение – радиус-вектор линия 1-2 - траектория ΔS – путь – перемещение

Траектория, путь, перемещение

– радиус-вектор
линия 1-2 - траектория
ΔS – путь

перемещение
Слайд 16

КИНЕМАТИКА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ

КИНЕМАТИКА
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ

Слайд 17

4.4 Скорость Скорость ( ) – векторная физическая величина, характеризующая быстроту

4.4 Скорость

Скорость ( ) – векторная физическая величина, характеризующая быстроту

изменения положения тела в пространстве и равная первой производной радиуса-вектора по времени:
Слайд 18

Посмотрим лекционную демонстрацию 1-02 Суперпозиция перемещений 1.18 1-03 Опыт с точилом

Посмотрим лекционную демонстрацию

1-02 Суперпозиция перемещений 1.18
1-03 Опыт с точилом (как направлен

вектор скорости) 2.17
= 3.35
Слайд 19

скорость Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории в сторону

скорость

Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории в сторону движения.
Если

направление вектора скорости не изменяется, то движение называется прямолинейным. При этом S = x.
Слайд 20

скорость Модуль скорости определяется как производная пути по времени: Единица измерения

скорость

Модуль скорости определяется как производная пути по времени:
Единица измерения скорости м

/ с
Если модуль скорости не изменяется с течением времени, то движение называется равномерным.
Слайд 21

Давайте подумаем! Какую форму должна иметь траектория точки, чтобы пройденный ею путь равнялся перемещению?

Давайте подумаем!

Какую форму должна иметь траектория точки, чтобы пройденный ею путь

равнялся перемещению?
Слайд 22

Расчёт пути Путь, пройденный телом за конечный промежуток времени от t1 до t2, находится интегрированием:

Расчёт пути

Путь, пройденный телом за конечный промежуток времени от t1 до

t2, находится интегрированием:
Слайд 23

Пройденный путь численно равен площади S заштрихованной криволинейной трапеции

Пройденный путь численно равен площади S заштрихованной криволинейной трапеции

Слайд 24

4.5 Ускорение Ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора

4.5 Ускорение

Ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора

скорости и равная производной вектора скорости по времени.
Единица измерения - м/с2
Слайд 25

Ускорение При криволинейном движении вектор скорости изменяет своё направление. При этом

Ускорение

При криволинейном движении вектор скорости изменяет своё направление. При этом может

изменяться и его численное значение, т. е. модуль.
В этом случае вектор ускорения удобно раскладывать на две составляющие. Одна из них – касательная к траектории, вторая – перпендикулярна этой касательной.
Слайд 26

Ускорение

Ускорение

Слайд 27

Ускорение - касательная к траектории, называется тангенциальным (касательным) ускорением; Тангенциальное ускорение

Ускорение

- касательная к траектории, называется тангенциальным (касательным) ускорением;
Тангенциальное ускорение характеризует

быстроту изменения скорости по величине и равно первой производной модуля скорости по времени:
Слайд 28

Ускорение - перпендикулярна этой касательной, называется нормальным (центростремительным) ускорением. Нормальное (центростремительное)

Ускорение

- перпендикулярна этой касательной, называется нормальным (центростремительным) ускорением.
Нормальное (центростремительное)

ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению и направлено по радиусу к центру кривизны траектории.
Слайд 29

ускорение Полное ускорение Модуль полного ускорения равен

ускорение

Полное ускорение
Модуль полного ускорения равен

Слайд 30

Давайте подумаем! Каков характер движения тела, если an = 0, aτ = const.

Давайте подумаем! 

Каков характер движения тела, если an = 0, aτ = const.

Слайд 31

§5 Кинематика вращательного движения Вращательное движение – движение, при котором все

§5 Кинематика вращательного движения

Вращательное движение – движение, при котором все точки

абсолютно твёрдого тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой.
Эта прямая называется осью вращения.
Слайд 32

5.1 Характеристики вращательного движения Угловая скорость (ω) – векторная физическая величина,

5.1 Характеристики вращательного движения

Угловая скорость (ω) – векторная физическая величина, характеризующая

быстроту вращения и равная первой производной углового перемещения по времени:
Единица измерения - рад / с
Слайд 33

Характеристики вращательного движения

Характеристики вращательного движения

Слайд 34

Равномерное вращение принято характеризовать периодом вращения и частотой вращения. Период вращения

Равномерное вращение принято характеризовать периодом вращения и частотой вращения.

Период вращения (Т

) – время, в течение которого совершается один полный оборот. За время, равное периоду, тело поворачивается на угол 2π. Отсюда следует, что
Слайд 35

Равномерное вращение принято характеризовать периодом вращения и частотой вращения. Частота вращения

Равномерное вращение принято характеризовать периодом вращения и частотой вращения.

Частота вращения (ν)

– число оборотов за единицу времени.
Единица измерения 1/с = Гц
Слайд 36

Угловое ускорение Угловое ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения

Угловое ускорение

Угловое ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения угловой

скорости и равная первой производной угловой скорости по времени:
Единица измерения : рад/с2
Слайд 37

5.2 Связь между линейными и угловыми характеристиками Линейная и угловая скорости

5.2 Связь между линейными и угловыми характеристиками

Линейная и угловая скорости
Тангенциальное и

угловое ускорения
Нормальное ускорение
Слайд 38

Давайте подумаем! Почему обтачивание на токарных станках изделий большого диаметра производится

Давайте подумаем!

Почему обтачивание на токарных станках изделий большого диаметра производится с

меньшей угловой скоростью, чем изделия малого диаметра?
Слайд 39

5.3 Кинематика твёрдого тела Абсолютно твёрдым телом называется тело, имеющее размеры

5.3 Кинематика твёрдого тела

Абсолютно твёрдым телом называется тело, имеющее размеры и

форму, но деформацией которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Абсолютно твёрдое тело можно рассматривать как систему материальных точек, жёстко связанных между собой.
Слайд 40

Кинематика твёрдого тела Произвольное движение твёрдого тела можно представить в виде

Кинематика твёрдого тела

Произвольное движение твёрдого тела можно представить в виде суммы

поступательного движения какой-либо точки тела и вращательного движения тела относительно оси. Обычно в качестве избранной точки берут центр массы тела.
Слайд 41

Посмотрим лекционную демонстрацию Виды движений: Поступательное и вращательное движения. 4.41 = 8.16

Посмотрим лекционную демонстрацию


Виды движений:
Поступательное и вращательное движения. 4.41
= 8.16

Слайд 42

Кинематика твёрдого тела Поступательным движением твёрдого тела называется такое движение, при

Кинематика твёрдого тела

Поступательным движением твёрдого тела называется такое движение, при котором

любая прямая, жёстко связанная с телом, перемещается, оставаясь параллельной самой себе. Таким образом, поступательное движение твёрдого тела может быть полностью задано движением какой-либо выбранной точки.
Слайд 43

. При вращении твёрдого тела вокруг неподвижной оси все точки тела,

.

При вращении твёрдого тела вокруг неподвижной оси все точки тела, не

лежащие на оси, движутся по окружностям, располагающимся в плоскостях, перпендикулярных оси. При этом углы поворота, угловые скорости и угловые ускорения всех точек тела одинаковы. Поэтому вращательные переменные являются наиболее удобными при описании такого движения.
Слайд 44