III закон Ньютона.

Два тела действуют друг на друга с силами F₁ и F₂, которые равны по величине и противоположны по направлению.

F₁=-F₂

Эти силы действуют на разные тела.

Закон Гука: сила упругости прямо пропорциональны величине деформации х (смещению):

F_y=-kx (21)

где k - коэффициент упругости, х - смещение (деформация).

Коэффициент упругости k - это физическая величина, численно равная силе упругости, если смещение равно единице.

Знак (-) указывает, что сила упругости и смещение х направлены противоположно.

б) Сила трения.

Трение появляется при движении одного тела по поверхности другого. Сила трения, которая действует между двумя неподвижными телами, называют силой трения покоя Направление силы трения всегда противоположно направлению движения или возможному перемещению.

в) Силы всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна массам тел m1 и m2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния R между ними:

F = G ………… (22)

где G - гравитационная постоянная, - физическая величина, численно равная силе притяжения между двумя телами массами m1=m2=1, если расстояние между ними r = 1. Из опыта известно:

G = 6,67 · 10 ¹¹ Нм² / кг²

г) Сила тяжести.

Сила тяжести - это сила, с которой Земля притягивает к себе тело. Сила тяжести направлена к центру Земли.

По второму закону Ньютона сила тяжести F равна произведению массы тела m на ускорение свободного падения g:

F = mg (23)

где g = 9,8 м/с² = const у поверхности Земли.

д) Вес тела.

Вес тела - это сила, с которой тело действует на горизонтальную поверхность или вертикальную нить.

Вес тела может быть больше силы тяжести, меньше силы тяжести или равен нулю (состояние "невесомости").

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА.

Импульс тела p - это физическая векторная величина, равная произведению массы тела m на его скорость V:

p = m V (24)

Система тел называется замкнутой или изолированной, если на нее не действуют внешние силы.

Закон сохранения импульса: суммарный импульс замкнутой системы тел не изменяется:

∑ mi Vi = const (25)

Например, для двух тел:

m1V1 + m2V2 = m1V1´ + m2V2´ (26)

до после

где V1, V2 - скорости до взаимодействия, V1', V2' - после.

Сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов тел после взаимодействия.

Неупругий удар - это удар, после которого оба тела движутся с одинаковой скоростью V.

m1V1 + m2V2 = (m1+m2)V (26´)

Закон изменения импульса.

Импульс силы F∆t - это физическая векторная величина, равна произведению силы на время действия силы:

F∆t = m a ∆t = m ∆t = m∆V = ∆p (27)

Импульс силы равен изменению импульса тела - закон изменения импульса.

Работа постоянной силы.

Работа - это физическая скалярная величина, равная произведению силы F, действующей на тело, на перемещение r и косинус угла α между силой и перемещением (Рис. 8).

A = F · r · cosα = Fr · r (28)

F

α r

Рис. 8. Работа постоянной силы.

1 Дж - это работа силы 1 ньютон при перемещении тела на 1 метр, если α = 0˚.

1 Дж = 1Н·1м

Мощность - это физическая величина, равная работе, которая совершается за единицу времени:

N = (29)

Мощность измеряется в ваттах (Вт):

1Вт = 1Дж / 1с

1 Вт - это мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с.

Коэффициент полезного действия - это физическая величина, равная отношению полезной работы А к полной работе А0:

Работа переменной силы. равна интегралу:

r 1

A = ∫ Fr dr (31)

r 2

Энергия тела - это физическая величина, которая определяет способность тел совершать работу.

Кинетическая энергия тела - это энергия которая зависит от скорости тела:

К = ……… (32)

Кинетическая энергия прямо пропорциональна массе тела и квадрату скорости.

Потенциальная энергия - это энергия, которая зависит от расстояния между телами. Потенциальная энергия относится к системе тел.

Потенциальная энергия тела, которое находится над поверхностью Земли, прямо пропорциональна массе тела и высоте:

П = m·g·h (33)

Потенциальная энергия деформированной пружины прямо пропорциональна квадрату смещения:

П = …….. (34)

где k=const.

Закон сохранения механической энергии: в замкнутой системе тел механическая энергия остаётся постоянной. (К + П = const)

Плечо силы - это минимальное расстояние между точкой О и линией действия силы.

Момент силы - это физическая величина, равная произведению силы на плечо силы:

М = F·l (38)

Пара сил - это две силы, равные по величине и противоположные по направлению, которые действуют на разные точки тела. Эти силы не лежат на одной прямой.

Под действием пары сил тело вращается относительно точки О.

Плечо пары сил l - это минимальное расстояние между линиями действия сил:

l = AB ,

l = АВ sinα,

Момент пары сил - это физическая величина, равная произведению силы на плечо пары сил:

M = F l (39)

Момент пары сил называется вращательным моментом.

Давление - это физическая величина, равная силе, которая действует на перпендикулярную площадку, равную единице (то есть на единичную перпендикулярную площадку).

Р = (40)

1 Па - это давление, при котором сила 1 Н действует на перпендикулярную площадку 1 м²:

1 Па = 1Н / 1м²

Закон Архимеда.

Сила Архимеда прямо пропорционально плотности жидкости и объему тела, который находится в жидкости, то есть объему, погруженному в жидкость (рис.12).

FA= ρgV , g = const

Вращение твёрдого тела

ω

ε

L

v

r

= m v r - момент импульса

J

^F

= m r² - ^{момент инерции матер. точки}

^M

буравчик

или

правый винт

^{= F l - момент силы F сила, l - плечо силы;}

^{Веторный вид: [ M = r х F ] [ L = r х m v ]}

Законы движения

ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ	ВРАЩАТЕЛЬНОЕ
m - масса	J – момент инерции
v – линейная скорость	ω - угловая скорость
а - ускорение	ε - угловое ускорение
F - сила	M - момент силы
p = m v -импульс	L = J ω - момент импульса
F = а m - закон динамики	M = ε J закон динамики вращения
W = m v2 / 2 - кинетич энергия	W = J ω 2 / 2 - кинетич. энергия вращения
З-н сохранения импульса: В замкнутой системе суммарный импульс есть величина постоянная Σ p = const	З-н сохранения момента импульса: В замкнутой системе суммарный момент импульса есть величина постоянная Σ L = const