Динаамика. Вращательное движение. Энергия. (Лекция 3)

Июль 23, 2022

Главная
Физика
Динаамика. Вращательное движение. Энергия. (Лекция 3)

Содержание

2. 0 ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Важные динамические характеристики вращательного движения: момент силы М, момент импульса
3. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент импульса в динамике играет ту же роль, что и импульс
4. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Плечо импульса и силы относительно точки α р α l=r sinα
5. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент импульса тела относительно оси - момент инерции тела относительно оси
6. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Формулы для вычисления моментов инерции для стандартных тел Момент инерции рассмотреть
7. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент инерции тела относительно произвольной оси. Теорема Штейнера – Момент инерции.
8. второй закон Ньютона, записанный для моментов импульсов и сил. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
9. Момент импульса замкнутой системы материальных точек остается постоянным ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
10. НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА изучить самостоятельно Силы инерции. Центробежные силы инерции. Сила Кориолиса. Примеры проявления центробежных сил
11. КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ Запишем уравнение движения (второй закон Ньютона) для механической системы из одной частицы - результирующая
12. Если система замкнута, т.е. Эта величина называется кинетической энергией частицы. следовательно КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
13. РАБОТА Работа характеризует изменение энергии, обусловленное действием силы на движущуюся частицу. Иначе, работу совершает только сила.
14. Мощность – это работа, совершаемая в единицу времени. МОЩНОСТЬ
15. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ Потенциальным называется такое силовое поле, которое может быть выражено через некоторую скалярную функцию П
16. Таким образом, потенциальная сила записывается в виде: Консервативными являются такие потенциальные силовые поля, которые явно не
17. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ Тогда Сила, действующая на движущуюся частицу, совершает работу. Несложно показать, что для конечных перемещений
18. Рассмотрим систему, состоящую из N не взаимодействующих между собой частиц, находящихся в поле консервативных сил. Полная
20. Скачать презентацию

Слайд 2

0
ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Важные динамические характеристики вращательного движения: момент

силы М, момент импульса L.

Различают момент силы и момент импульса относительно центра (точки) и относительно оси.

Момент силы, момент импульса

Твердое тело - совокупность точек, расстояние между которыми не меняется.

Момент силы характеризует способность силы вызывать вращение тела и изменять угловую скорость.

Слайд 3

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Момент импульса в динамике играет ту

же роль, что и импульс в поступательном движении.

Момент силы, момент импульса

Слайд 4

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Плечо импульса и силы относительно точки

l=r sinα

l = r sinα - плечо импульса относительно точки «0».

Модуль вектора момента импульса частицы относительно точки «0» равен:

По аналогии модуль вектора момента силы частицы относительно точки «0» равен:

Слайд 5

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Момент импульса тела относительно оси
-

момент инерции тела относительно оси (аналог массы).

Момент инерции материальной точки массой m, вращающейся относительно оси вращения по окружности радиуса R, равен

Момент инерции тела массой m , вращающейся относительно оси вращения по окружности радиуса R , равен

Вращение твердого тела относительно оси

Момент инерции

Слайд 6

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Формулы для вычисления моментов инерции для

стандартных тел

Момент инерции

рассмотреть самостоятельно

Слайд 7

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Момент инерции тела относительно произвольной оси.

Теорема Штейнера –

Момент инерции. Теорема Штейнера.

изучить самостоятельно

Слайд 8

второй закон Ньютона, записанный для моментов импульсов и сил.
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ

МОМЕНТА ИМПУЛЬСА

Слайд 9

Момент импульса замкнутой системы материальных точек остается постоянным
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА

ИМПУЛЬСА

Слайд 10

НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА
изучить самостоятельно
Силы инерции. Центробежные силы инерции. Сила Кориолиса. Примеры

проявления центробежных сил инерции -

Слайд 11

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Запишем уравнение движения (второй закон Ньютона) для механической системы

из одной частицы

- результирующая сил, действующих на частицу.

Внесем скорость под знак дифференциала, получим:

Слайд 12

Если система замкнута, т.е.
Эта величина называется кинетической энергией частицы.
следовательно
КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Слайд 13

РАБОТА
Работа характеризует изменение энергии, обусловленное действием силы на движущуюся частицу. Иначе,

работу совершает только сила.

Работа – это физическая величина, равная произведению силы на путь, пройденный телом под действием этой силы.

Слайд 14

Мощность – это работа, совершаемая в единицу времени.
МОЩНОСТЬ

Слайд 15

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Потенциальным называется такое силовое поле, которое может быть выражено через

некоторую скалярную функцию П (x, y, z, t), называемую потенциальной, по следующему правилу:

Силовые поля делятся на потенциальные и непотенциальные

Используем векторную дифференциальную операцию, называемую градиентом:

Слайд 16

Таким образом, потенциальная сила записывается в виде:
Консервативными являются такие потенциальные силовые

поля, которые явно не зависят от времени.

Потенциальная функция П в таком случае называется потенциальной энергией частицы во внешнем консервативном поле.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Слайд 17

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Тогда
Сила, действующая на движущуюся частицу, совершает работу.
Несложно показать, что

для конечных перемещений из точки 1 в точку 2

Работа консервативной силы А12 равна изменению потенциальной энергии частицы, взятому с обратным знаком.

Работа консервативной силы не зависит от того, по какой траектории перемещается частица из начальной точки в конечную.

Слайд 18

Рассмотрим систему, состоящую из N не взаимодействующих между собой частиц, находящихся

в поле консервативных сил.

Полная энергия частицы:

Полная механическая энергия системы невзаимодействующих частиц, на которые действуют только консервативные силы, остается постоянной.

Кинетическая и потенциальная энергии i -ой частицы:

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Динаамика. Вращательное движение. Энергия. (Лекция 3)

Содержание

0ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Важные динамические характеристики вращательного движения: момент

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент импульса в динамике играет ту

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Плечо импульса и силы относительно точки

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент импульса тела относительно оси -

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Формулы для вычисления моментов инерции для

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Момент инерции тела относительно произвольной оси.

второй закон Ньютона, записанный для моментов импульсов и сил. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ

Момент импульса замкнутой системы материальных точек остается постоянным ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА

НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТАизучить самостоятельноСилы инерции. Центробежные силы инерции. Сила Кориолиса. Примеры

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ Запишем уравнение движения (второй закон Ньютона) для механической системы

Если система замкнута, т.е. Эта величина называется кинетической энергией частицы.следовательноКИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

РАБОТАРабота характеризует изменение энергии, обусловленное действием силы на движущуюся частицу. Иначе,

Мощность – это работа, совершаемая в единицу времени. МОЩНОСТЬ

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯПотенциальным называется такое силовое поле, которое может быть выражено через

Таким образом, потенциальная сила записывается в виде:Консервативными являются такие потенциальные силовые

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯТогдаСила, действующая на движущуюся частицу, совершает работу. Несложно показать, что