Види механічного руху (прямолінійний і криволінійний)
Кінематика вивчає руху тіл, не розглядаючи причини, які це рух обумовлюють.
1.Матеріальние точка тіло, що володіє масою, розмірами якого в даній задачі можна знехтувати.
Матеріальна точка - абстракція, але її введення полегшує вирішення практичних завдань (наприклад, рухомі навколо Сонця планети при розрахунках можна прийняти за матеріальні точки).
Сістемаотсчета - сукупність тіла відліку, системи координат, приладу для вимірювання часу.
Найпростішими видами механічного руху тіл є поступальний і обертальний руху. Рух тіла називається поступальним, якщо всі його точки рухаються однаково.
Траєкторія - лінія, по якій рухається тіло (матеріальна точка).
Шлях - довжина траєкторії, скалярна величина.
Переміщення - спрямований відрізок прямої, що сполучає початкове положення точки з його кінцевим положенням. Векторна величина.
Види механічного руху (прямолінійний і криволінійний).
Рівномірним прямолінійним рухом називають рух, при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення.
Швидкістю рівномірного прямолінійного руху тіла називають величину, рівну відношенню переміщення тіла до проміжку часу, протягом якого це переміщення відбулося:.
Рух, при якому швидкість за будь-які рівні проміжки часу змінюється однаково, називають равнопеременное рухом.
Величина характеризує швидкість зміни швидкості. Її називають прискоренням: а =.
Прискоренням рухомого тіла називають величину, рівну відношенню зміни швидкості тіла до проміжку времни, протягом якого ця зміна відбулася.
Криволінійний рух - рух тіла, траєкторія якого представляє собою криву лінію.
Динаміка вивчає закони руху тіл і причини, які викликають або змінюють цей рух.
Існують такі системи відліку, щодо яких рухомі тіла зберігають свою швидкість постійною, якщо на них не діють інші тіла (або вплив інших тіл компенсується). Такі системи відліку називаються інерційних (ІСО).
Під поняттям «сила» мають на увазі міру впливу одного тіла на інше. Сила - векторна величина; вона характеризується модулем (абсолютною величиною), напрямком і точкою докладання. За одиницю сили в СІ приймається сила, яка повідомляє тілу масою 1 кг прискорення 1 м / с 2. Ця одиниця називається ньютоном. 1Н = 1кг # 8729; 1 м / с 2 = 1 кг # 8729; м / с 2.
Другий закон Ньютона.
Прискорення, що отримується тілом, прямо пропорційно рівнодіючої всіх сил і обернено пропорційно масі тіла:
Запишемо слідства з другого закону Ньютона:
а) якщо на два тіла різних мас діють рівні по модулю сили, то ставлення прискорень тіл обернено пропорційно їх масам. Зробимо висновок:
Так як . то. або по модулю,
б) якщо на два тіла різних мас діють рівні по модулю сили, то прискорення, придбані тілами, прямо пропорційні діючим силам. Зробимо висновок:
Третій закон Ньютона формулюється так: при взаємодії двох тіл вони діють один на одного з силами, які спрямовані вздовж однієї прямої, рівними по модулю і протилежними за напрямком:
Ці сили прикладені до різних тіл, які взаємодіють між собою.
2.Закон всесвітнього тяжіння був відкритий Ісааком Ньютоном; закон формулюється так: сила взаємного тяжіння двох тіл прямо пропорційна добутку мас цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними:
де G = 6,67 # 8729; 10 -11 - гравітаційна постійна.
Фізичний сенс гравітаційної постійної полягає в наступному: вона показує, що два тіла масами по 1 кг, що знаходяться на відстані 1 м один від одного, притягуються з силою 6,67 # 8729; 10 -11 Н.
Приклад. сила тяжіння. Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то воно здійснює вільне падіння.
Вагою тіла називається сила, з якою тіло, притягаючи до Землі, діє на горизонтальну опору або на підвіс.
Взагалі у всіх інерційних системах відліку вага тіла дорівнює по модулю силі тяжіння. Вага тіла - це сила, прикладена до опори, а сила тяжіння прикладена до тіла.
Невагомість - стан, коли тіло не тисне на опору або підвіс внаслідок притягання до Землі.
При русі тіла з прискоренням вертикально вгору вага тіла збільшується:.
При русі тіла з прискоренням вертикально вгору вага тіла зменшується:.
3.Імпульс сили - міра дії сили за деякий проміжок часу.
Імпульс тіла - фізична величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість.
Імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла:
Закон збереження імпульсу. Сумарний імпульс тел до взаємодії дорівнює сумарному імпульсу тел після їх взаємодії.
Енергія - це фізична величина, яка є спільною кількісної мірою руху і взаємодії всіх видів матерії.
З поняттям енергії припадає зустрічатися у всіх науках про природу і у всіх галузях техніки.
Статика - розділ механіки, в якому розглядається рівновагу тел.
Момент сили - фізична величина, що дорівнює добутку сили на плече сили. .
де l - плече сили.
Плече сили - відстань від осі обертання до лінії дії сили.
Момент сили. крутний тіло проти годинникової стрілки вважається позитивним, а момент, що обертає тіло по годинникової стрілки - негативний.