Механика. Динамика

Август 22, 2022

Главная
Физика
Механика. Динамика

Содержание

2. I.Механика. Динамика Принцип относительности Галилея Рис.8 Рассмотрим две ИСО: неподвижную и движущуюся относительно нее со скоростью
3. I.Механика. Динамика Обратные преобразования Галилея имеют вид: Дифференцируя эти соотношения по времени, получим: Для ускорения получим:
4. I.Механика. Динамика Принцип относительности Галиле Все механические явления в различных ИСО подчиняются одним и тем же
5. I.Механика. Динамика Третий закон Ньютона – воздействие тел друг на друга всегда но-сит характер взаимодействия, при
6. I.Механика. Динамика Реакция синтеза Возникновение Солнца
7. I.Механика. Динамика Строящийся термоядерный экспериментальный реактор
8. I.Механика. Динамика Слабое взаимодействие проявляется в β - распадах и реакциях синтеза, протекающих на Солнце и
9. I.Механика. Динамика
10. I.Механика. Динамика Под действием силы тяжести (гравитационной силы) тело приобретает ускорение свободного падения где M –
11. I.Механика. Динамика Результирующая сила вязкого трения и сопротивления называется силой трения. При небольших скоростях она может
12. I.Механика. Динамика Система N материальных точек. Рассмотрим систему N материальных точек и запишем для i –ой
13. I.Механика. Динамика Просуммируем эти уравнения. Учитывая, что результирующая всех внутренних сил будет равна нулю, тогда получим:
14. I.Механика. Динамика Примеры решения задач Задача 11. Найдите модуль силы, действующей на частицу массой 1,22 кг
15. I.Механика. Динамика При движении вверх а при движении вниз . Ускорение мяча при движении вверх направлено
16. I.Механика. Динамика где N– сила нормального давления. Рис.10 Введем систему координат с осями вдоль наклонной плоскости
18. Скачать презентацию

Слайд 2

I.Механика. Динамика
Принцип относительности Галилея
Рис.8
Рассмотрим две ИСО: неподвижную и движущуюся

относительно нее со скоростью вдоль оси х другую ИСО – штрихованную (Рис.8). Для преобразования координат и времени от одной системы к другой будем иметь:
Эти преобразования – преобразования Галилея.

Слайд 3

I.Механика. Динамика
Обратные преобразования Галилея имеют вид:
Дифференцируя эти соотношения по

времени, получим:
Для ускорения получим:
Таким образом ускорение инвариантно относительно преобразований Галилея.

Слайд 4

I.Механика. Динамика
Принцип относительности Галиле
Все механические явления в различных ИСО

подчиняются одним и тем же физическим законам. Позднее выяснилось, что принцип относительности выполняется и для других явлений природы.
Импульс - произведение массы тела на его скорость .
Ньютон сформулировал второй закон в следующем виде
Для случая постоянной массы получим .
Эти уравнения, называемые уравнениями движения, применимы как к материальной точке, так и к протяженному телу, движущемуся поступательно. В случае действия нескольких сил, - их равно-действующая. Если , то ускорение тела равно нулю и мы по-лучаем первый закон Ньютона. Создается впечатление, что он является частным случаем второго закона. Однако, уравнение
требует указание системы отсчета (ИСО), а первый закон Ньютона как раз и постулирует ее существование.

Слайд 5

I.Механика. Динамика
Третий закон Ньютона – воздействие тел друг на

друга всегда но-сит характер взаимодействия, при этом , где - сила, дей-ствующая со стороны первого тела на второе, - сила, дей-
ствующая со стороны второго тела на первое (силы дейст-
вуют. вдоль одной прямой в противоположные стороны). Рис.9
В природе существуют четыре фундаментальных взаимодейст-вия: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.
Сильное взаимодействие удерживает нуклоны в ядре, имеет радиус действия 10-15 м и характеризуется временем протекания вызванных им процессов 10-23с.
Электромагнитное взаимодействие, лежащее в основе образо-вания атомов и молекул и химических реакций, имеет неограни-ченный (бесконечный) радиус действия, константу взаимодействия порядка 10-2 и характерное время протекания процессов 10-16с. Оно
Оно вызывает появление кулоновских сил, силы Ампера и Лоренца при взаимодействии заряженных частиц, атомов и молекул.

Слайд 6

I.Механика. Динамика
Реакция синтеза Возникновение Солнца

Слайд 7

I.Механика. Динамика
Строящийся термоядерный экспериментальный реактор

Слайд 8

I.Механика. Динамика
Слабое взаимодействие проявляется в β - распадах и

реакциях синтеза, протекающих на Солнце и в звездах. Оно имеет радиус действия 10-18 м, константу взаимодействия порядка 10-6 и характерное время протекания процессов 10-10с. Несмотря на малую величину слабое взаимодействие лежит в основе энергетики Солнца и звезд (если его «выключить, то они погаснут).
Гравитационное взаимодействие играет существенную роль в макромире, определяющую образование и движение планет, звезд, галактик. Константа его взаимодей-
ствия порядка 10-39, радиус действия,
как и у электромагнитного взаимо-
дейтвия, неограничен.
Сталкивающиеся галактики

Слайд 9

I.Механика. Динамика

Слайд 10

I.Механика. Динамика
Под действием силы тяжести (гравитационной силы) тело приобретает

ускорение свободного падения
где M – масса Земли, R – ее радиус.
Сила трения возникает при трении поверхностей тел и движении тела в жидкой среде. В первом случае возникают силы сухого, а во втором – силы вязкого трения.
Различают силу трения покоя и силу трения скольжения. Если несмотря на действие внешней силы тело находится на некоторой поверхности в состоянии покоя, то это является результатом возникновения силы трения покоя. Эта сила компенсирует действие внешней силы в следующих пределах:
,
где максимальная сила трения покоя– сила при которой начинается скольжение тела , а - сила нормального давления. Силы вязкого трения обусловлены трением слоев среды при движе-нии тела в жидкости или газе и образованием дополнительного дав-ления, на различные элементы поверхности тела. Суммарная сила давления имеет составляющую, направленную в сторону, противо-положную движению, и является силой сопротивления.

Слайд 11

I.Механика. Динамика
Результирующая сила вязкого трения и сопротивления называется силой

трения. При небольших скоростях она может быть представлена в виде: ,
а при больших скоростях , где и - коэффициен-
ты пропорциональности, - единичный вектор, определяющий направление скорости.
Второй закон Ньютона для материальной точки
Второй закон Ньютона для материальной точки имеет вид
где равнодействующая всех сил, действующих на точку.
Проинтегрировав это уравнение, получим приращение импульса за конечный промежуток времени
Если то .
Выражения называются импульсом силы за промежу-ток времени . Эти уравнения означают, что приращение импульса тела за некоторый промежуток времени равно импульсу равно-
действующей всех сил, действующих на это тело.

Слайд 12

I.Механика. Динамика
Система N материальных точек.
Рассмотрим систему N

материальных точек и запишем для i –ой точки второй закон Ньютона:
где - сила взаимодействия i –ой и j –ой точки, а - внешняя сила, действующая на i –ую точку. Запишем систему уравнений для N материальных точек:

Слайд 13

I.Механика. Динамика
Просуммируем эти уравнения. Учитывая, что результирующая всех внутренних

сил будет равна нулю, тогда получим:
где - полный импульс системы.
Для системы тел результат записывается в виде:

Слайд 14

I.Механика. Динамика
Примеры решения задач
Задача 11. Найдите модуль силы, действующей на

частицу массой 1,22 кг при ее движении по закону: x = 0,15 sin 2πt (м); y = 0,8 cos πt (м) в момент времени t = 0,25 c.
Решение. Модуль силы найдем с помощью второго закона Ньютона:
В момент времени t = 0,25 c получим:
Задача 12. Определите во сколько раз время подъема мяча, брошенного вертикально вверх будет меньше времени его падения, если величина силы сопротивления воздуха постоянна и составляет 60% силы тяжести.
Решение. Запишем второй закон Ньютона для движения мяча:

Слайд 15

I.Механика. Динамика
При движении вверх
а при движении вниз .
Ускорение

мяча при движении вверх направлено вниз и
равно , а при движении вниз . При движении вверх и вниз мяч пройдет одинаковое расстояние, равное высоте:
Откуда
Задача 13. Тело равномерно движется по неподвижной наклонной плоскости с углом наклона к горизонту 15°. Найдите коэффициент трения между телом и плоскостью.
Решение. При равномерном движении второй закон Ньютона имеет вид:

Слайд 16

I.Механика. Динамика
где N– сила нормального давления.
Рис.10
Введем систему координат

с осями вдоль наклонной плоскости (x) и перпендикулярно ей (y). Разложим силу тяжести на две составляющих – вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей . Соотношение сил по осям координат примет вид:
0х:
0у:
откуда коэффициент трения
Задача 14. От основания неподвижной наклонной плоскости вверх с некоторой начальной скоростью движется тело. Время движения тела вверх оказалось в 2 раза меньше времени спуска. Найдите угол наклона плоскости к горизонту, если коэффициент трения тела о плоскость равен 0,346.

Механика. Динамика

Содержание

I.Механика. Динамика Принцип относительности ГалилеяРис.8Рассмотрим две ИСО: неподвижную и движущуюся

I.Механика. Динамика Обратные преобразования Галилея имеют вид:Дифференцируя эти соотношения по

I.Механика. Динамика Принцип относительности ГалилеВсе механические явления в различных ИСО

I.Механика. Динамика Третий закон Ньютона – воздействие тел друг на

I.Механика. Динамика Реакция синтеза Возникновение Солнца

I.Механика. Динамика Строящийся термоядерный экспериментальный реактор

I.Механика. Динамика Слабое взаимодействие проявляется в β - распадах и

I.Механика. Динамика

I.Механика. Динамика Под действием силы тяжести (гравитационной силы) тело приобретает

I.Механика. Динамика Результирующая сила вязкого трения и сопротивления называется силой

I.Механика. Динамика Система N материальных точек. Рассмотрим систему N

I.Механика. Динамика Просуммируем эти уравнения. Учитывая, что результирующая всех внутренних

I.Механика. Динамика Примеры решения задач Задача 11. Найдите модуль силы, действующей на

I.Механика. Динамика При движении вверх а при движении вниз . Ускорение

I.Механика. Динамика где N– сила нормального давления. Рис.10Введем систему координат

Похожие презентации