Динамика материальной точки

Август 6, 2022

Главная
Физика
Динамика материальной точки

Содержание

2. ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ В основе так называемой классической или ньютоновской механики лежат три закона
3. Первый закон Ньютона: любая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор,
4. Скорость любого тела остаётся постоянной (в частности, равной нулю), пока воздействие на это тело со стороны
5. Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчёта. Инерциальной системой отсчёта является такая система отсчёта, относительно
6. МАССА И ИМПУЛЬС ТЕЛА Воздействие на данное тело со стороны других тел вызывает изменение его скорости,
7. Масса – величина аддитивная (масса тела равна сумме масс частей, составляющих это тело). Система тел, взаимодействующих
8. Приняв во внимание направление скоростей, запишем: Произведение массы тела на скорость называется импульсом тела (тело, обладающее
9. ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. Математическое выражение второго закона Ньютона: скорость изменения импульса тела равна действующей на него
10. основное уравнение динамики поступательного движения материальной точки. Принцип суперпозиции или принцип независимости действия сил Если на
11. ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА Действие тел друг на друга носит характер взаимодействия. Третий закон Ньютона отражает тот
12. ВИДЫ И КАТЕГОРИИ СИЛ В ПРИРОДЕ В настоящее время, различают четыре типа сил или взаимодействий: гравитационные;
13. Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам, поэтому их называют фундаментальными. где
14. Силы тяжести – сила, с которой все тела притягиваются к Земле. Вблизи поверхности Земли все тела
15. Если подвесить тело или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой – которую называют
16. По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой которая называется весом тела.
17. Вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным точкам: вес к подвесу или
18. Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести: Находясь внутри закрытой кабины невозможно определить, чем
19. УПРУГИЕ СИЛЫ Электромагнитные силы проявляют себя как упругие силы и силы трения. Под действием внешних сил
20. Рассмотрим упругие деформации. В деформированном теле возникают упругие силы, уравновешивающие внешние силы.
21. Упругие силы возникают во всей деформированной пружине. Любая часть пружины действует на другую часть с силой
22. Так как упругая сила отличается от внешней только знаком, т.е. то закон Гука можно записать в
23. СИЛЫ ТРЕНИЯ Трение подразделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся
24. Жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой или ее слоями. Сухое
25. Подействуем на тело, внешней силой постепенно увеличивая ее модуль. Вначале брусок будет оставаться неподвижным, значит внешняя
26. Установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосновения тел и приблизительно пропорциональна модулю
27. - уравнение Мещерского сила реактивной тяги секундный расход топлива УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА С ПЕРЕМЕННОЙ МАССОЙ
28. НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА Системы отсчета, движущиеся относительно ИСО с ускорением, называются неинерциальными системами отсчета (НеИСО). Силы
29. Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета. Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающей
30. СИЛЫ ИНЕРЦИИ ПРИ УСКОРЕННОМ ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА.
31. СИЛЫ ИНЕРЦИИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛО, ПОКОЯЩЕЕСЯ ВО ВРАЩАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА.
32. СИЛЫ ИНЕРЦИИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛО, ДВИЖУЩЕЕСЯ ВО ВРАЩАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА.
34. Скачать презентацию

Слайд 2

ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
В основе так называемой классической или

ньютоновской механики лежат три закона динамики, сформулированных И. Ньютоном в 1687 г. Эти законы играют исключительную роль в механике и являются (как и все физические законы) обобщением результатов огромного человеческого опыта.

Слайд 3

Первый закон Ньютона:
любая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного

прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние.

Слайд 4

Скорость любого тела остаётся постоянной (в частности, равной нулю), пока воздействие

на это тело со стороны других тел не вызовет её изменения.
Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью.
Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.

Слайд 5

Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчёта.
Инерциальной системой отсчёта

является такая система отсчёта, относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (т.е. с постоянной скоростью).

Слайд 6

МАССА И ИМПУЛЬС ТЕЛА
Воздействие на данное тело со стороны

других тел вызывает изменение его скорости, т.е. сообщает данному телу ускорение.
Опыт показывает, что одинаковое воздействие сообщает разным телам разные по величине ускорения. Всякое тело противится попыткам изменить его состояние движения. Это свойство тел, как мы уже говорили, называется инертностью (следует из первого закона Ньютона).
Мерой инертности тела является величина, называемая массой.

Слайд 7

Масса – величина аддитивная (масса тела равна сумме масс частей, составляющих

это тело).
Система тел, взаимодействующих только между собой, называется замкнутой.
Рассмотрим замкнутую систему двух тел массами m1 и m2

Слайд 8

Приняв во внимание направление скоростей, запишем:
Произведение массы тела на скорость называется

импульсом тела

(тело, обладающее большей массой, меньше изменяет скорость).

Слайд 9

ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА.
Математическое выражение второго закона Ньютона:
скорость изменения импульса

тела равна действующей на него силе.
Отсюда можно заключить, что изменение импульса тела равно импульсу силы.

т. к.

то

но

тогда

Слайд 10

основное уравнение динамики поступательного движения материальной точки.
Принцип суперпозиции или принцип

независимости действия сил
Если на материальное тело действуют несколько сил, то результирующую силу можно найти из выражения:

Слайд 11

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Действие тел друг на друга носит характер взаимодействия.
Третий

закон Ньютона отражает тот факт, что сила есть результат взаимодействия тел, и устанавливает, что силы, с которыми действуют друг на друга два тела, равны по величине и противоположны по направлению.

Слайд 12

ВИДЫ И КАТЕГОРИИ СИЛ В ПРИРОДЕ
В настоящее время, различают четыре типа

сил или взаимодействий:
гравитационные;
электромагнитные;
сильные (ответственное за связь частиц в ядрах) и
слабые (ответственное за распад частиц)

Слайд 13

Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам,

поэтому их называют фундаментальными.

где r – расстояние между точками

Слайд 14

Силы тяжести – сила, с которой все тела притягиваются к Земле.
Вблизи

поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения g

Слайд 15

Если подвесить тело или положить его на опору, то сила тяжести

уравновесится силой – которую называют реакцией опоры или подвеса R.

Слайд 16

По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с

силой которая называется весом тела.

Слайд 17

Вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным

точкам: вес к подвесу или опоре, сила тяжести – к самому телу.
Это равенство справедливо, если подвес (опора) и тело покоятся относительно Земли (или двигаются равномерно, прямолинейно). Если имеет место движение с ускорением, то справедливо соотношение:

Слайд 18

Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести:
Находясь внутри закрытой

кабины невозможно определить, чем вызвана сила mg, тем, что кабина движется с ускорением или действием притяжения Земли.

Пассажиры космического корабля, вращающегося с частотой всего 9,5 об/мин, находясь на расстоянии 10 м от оси вращения, будут чувствовать себя, как на Земле.

Слайд 19

УПРУГИЕ СИЛЫ
Электромагнитные силы проявляют себя как упругие силы и силы трения.
Под

действием внешних сил возникают деформации (т.е. изменение размеров и формы) тел. Если после прекращения действия внешних сил восстанавливаются прежние форма и размеры тела, то деформация называется упругой.

Слайд 20

Рассмотрим упругие деформации.
В деформированном теле возникают упругие силы, уравновешивающие внешние силы.

Слайд 21

Упругие силы возникают во всей деформированной пружине. Любая часть пружины действует

на другую часть с силой упругости Fупр.

Под действием внешней силы – Fвн. пружина получает удлинение x, в результате в ней возни-кает упругая сила – Fупр, уравновешивающая Fвн.

Удлинение пружины пропорционально внешней силе и определяется законом Гука:

k – жесткость пружины.

Слайд 22

Так как упругая сила отличается от внешней только знаком, т.е.
то

закон Гука можно записать в виде:

Слайд 23

СИЛЫ ТРЕНИЯ
Трение подразделяется на внешнее и внутреннее.
Внешнее трение возникает при

относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или трение покоя).
Внутреннее трение наблюдается при относительном перемещении частей одного и того же сплошного тела (например, жидкость или газ).
Различают сухое и жидкое (или вязкое) трение.

Слайд 24

Жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной

средой или ее слоями.
Сухое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения.
Рассмотрим законы сухого трения

Слайд 25

Подействуем на тело, внешней силой
постепенно увеличивая ее модуль. Вначале брусок

будет оставаться неподвижным, значит внешняя сила уравновешивается некоторой силой
В этом случае – и есть сила трения покоя.

Когда модуль внешней силы, а следовательно, и модуль силы трения покоя превысит значение F0, тело начнет скользить по опоре – трение покоя Fтр.пок. сменится трением скольжения Fтр.ск

Слайд 26

Установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосновения

тел и приблизительно пропорциональна модулю силы нормального давления N

μ0 – коэффициент трения покоя – зависит от природы и состояния трущихся поверхностей.
Аналогично и для силы трения скольжения:

Слайд 27

- уравнение Мещерского
сила реактивной
тяги
секундный
расход топлива
УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА С ПЕРЕМЕННОЙ

МАССОЙ

Слайд 28

НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА
Системы отсчета, движущиеся относительно ИСО с ускорением, называются неинерциальными

системами отсчета (НеИСО).

Силы инерции- силы, сообщающие телу дополнительное ускорение, которое не вызвано взаимодействием
с другими телами или полями.

Слайд 29

Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета.
Силы инерции, действующие на

тело, покоящееся во вращающей системе отсчета.
Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающей системе отсчета.

Слайд 30

СИЛЫ ИНЕРЦИИ ПРИ УСКОРЕННОМ ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА.

Слайд 31

СИЛЫ ИНЕРЦИИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛО, ПОКОЯЩЕЕСЯ ВО ВРАЩАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА.

Слайд 32

Динамика материальной точки

Содержание

ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ В основе так называемой классической или

Первый закон Ньютона: любая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного

Скорость любого тела остаётся постоянной (в частности, равной нулю), пока воздействие

Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчёта. Инерциальной системой отсчёта

МАССА И ИМПУЛЬС ТЕЛА Воздействие на данное тело со стороны

Масса – величина аддитивная (масса тела равна сумме масс частей, составляющих

Приняв во внимание направление скоростей, запишем:Произведение массы тела на скорость называется

ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. Математическое выражение второго закона Ньютона:скорость изменения импульса

основное уравнение динамики поступательного движения материальной точки.Принцип суперпозиции или принцип

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА Действие тел друг на друга носит характер взаимодействия. Третий

ВИДЫ И КАТЕГОРИИ СИЛ В ПРИРОДЕ В настоящее время, различают четыре типа