Презентация по физике Динамика

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

2.1. Законы Ньютона

Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью.

Первый закон Ньютона выполняется только в инерциальных системах отсчета.

Инерциальная система отсчета – это система, относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно.

Первый закон Ньютона:

определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.

Мера инертности тела – это его масса.

Сила — это векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона — основной закон динамики поступательного движения:

«Ускорение, с которым движется тело, прямопропорционально силе, действующей на тело, и обратнопропорционально массе тела».

массы материальной точки на ее скорость и имеющая направление скорости.

скорость изме­нения импульса материальной точки равна действующей на нее силе.

Тогда общая формулировка второго закона Ньютона:

сил, то каждая из этих сил сообщает материальной точке ускорение согласно второму закону Ньютона.

Силы, как и ускорения, можно разлагать на составляющие:

всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки».

которую не действуют внешние силы.

«Импульс в замкнутой системе не изменяется с течением времени».

Закон сохранения импульса является следствием однородности пространства:
при параллельном переносе в пространстве замкнутой системы тел как целого ее физические свойства не изменяются.

быть выражен через скорость ее центра масс.

Центром масс (или центром инерции) системы материальных точек называется воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение массы этой системы.

— ра­диус-вектор системы,

где mi и ri — соответственно масса и радиус-вектор i-й материальной точки;
n — число материальных точек в системе.

— масса системы.

2.3. Закон движения центра масс.

р системы, то можно

Импульс системы равен произведению массы системы на скорость ее центра масс.

записать:

сосредоточена масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, приложенных к системе.

Закон движения центра масс:

«центр масс замкнутой системы либо движется прямолинейно и равномерно, либо остается непо­движным».

сила, с которой тело притягивается к земле.

В системе отсчета, связанной с землей, на всякое тело массой m действует сила:

Все тела падают на землю с одинаковым ускорением, которое называется ускорением свободного падения:

Весом тела называется сила, с которой тело вследствие тяготения к земле действует на опору или натягивает нить подвеса.

на тело действуют другие силы.

Сила тяжести равна весу тела лишь тогда, когда ускорение тела относительно Земли равно нулю.

где a – ускорение тела с опорой относительно Земли.

В противном случае:

Если тело движется в поле тяготения, то:

и вес будет равен нулю, т.е. тело будет невесомым.

Невесомость – это состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести.

упругости пропорциональна смещению тела относительно положения равновесия и направлена к положению равновесия.

Пример такой силы – сила упругости пружины:

друг относительно друга.

Трение разделяют на: трение скольжения, качения и верчения.

Внутренним трением называется трение между частями одного и того же тела, например между различными слоями жидкости или газа, скорости которых меняются от слоя к слою.

Различают внешнее (сухое) и внутреннее (жидкое или вязкое) трение.

Внешним трением называется трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении.

которой одно тело действует на другое:

где f — коэффициент трения скольжения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей.

в движение, когда тангенциальная составляющая F силы тяжести Р больше силы трения Fтр.

Сила трения качения определяется по закону, установленному Кулоном:

r — радиус катящегося тела; fк — коэффициент трения качения.

взаимодействия.

Энергия бывает: механическая, тепловая, электромагнитная, ядерная и др.

Работа силы – количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.

Если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила F, которая составляет некоторый угол a с направлением перемещения, то работа этой силы:

3.1. Энергия, работа, мощность

по направлению.

Работа силы на участке траектории от точки 1 до точки 2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути.

Работа силы на малом участке траектории:

s вдоль траектории 1—2.

Единица работы — джоуль (Дж):
1 Дж — работа, совершаемая силой 1 Н на пути 1 м (1 Дж=1 Н ⋅ м).

этой силой, в данный момент времени:

т. е. равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения этой силы;
N — величина скалярная.

Единица мощности — ватт (Вт):
1 Вт — мощность, при которой за время 1 с совершается работа 1 Дж (1 Вт = 1 Дж/с).

Мощность – это скорость совершения работы::

Кинетическая и потенциальная энергии

Приращение кинетической энергии на элементарном перемещении равно элементарной работе на этом перемещении:

и характером сил взаимодействия между ними.

Потенциальная энергия есть функция состояния системы. Она зависит только от конфигурации системы и от ее положения по отношению к внешним телам.

Примеры потенциальной энергии.
1. Потенциальная энергия тела массой m, поднятого над землей на высоту h:

2. Потенциальная энергия пружины, растянутой на длину x :

энергия сохраняется».

Закон сохранение механической энергии:

Консервативной называется сила, работа которой не зависит от траектории перемещения тела из одной точки в другую.

Полная механическая энергия механической системы:

внешние), называются консервативными системами.

Закон сохранения механической энергии можно сформулировать еще так:
«в консервативных системах полная механическая энергия сохраняется».

Диссипативные системы – это такие, в которых механическая энергия постепенно уменьшается за счет преобразования в другие формы энергии.
Процесс уменьшения механической энергии за счет преобразования в другие формы энергии получил название диссипации (или рассеяния) энергии.