1.Силы в механике. Законы Ньютона

Механика–наука,связанная с движ,покоем тела.Сила–оптический параметр,характеризующий взаимодействие тела с др телами.Сила в механике-величина,являющаяся мерой мех. действия опред. тела на данное материальное тело. Под действием сил тела либо изменяют скорость движения, т. е. приобретают ускорения (динамиче­ское проявление сил), либо деформируют­ся, т. е. изменяют свою форму и размеры (статическое проявление сил). В каждый момент времени сила характеризуется чис­ловым значением, направлением в про­странстве и точкой приложения.

Первый закон Ньютона:всякая мат точка(тело) сохраняет состоя­ние покоя или равномерного прямолиней­ного движения до тех пор,пока воздейст­вие со стороны др тел не заставит ее изменить это состояние.Первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета. Характер движения зависит от выбора системы отсчета. Система отсчета, в кот выполняется I-ый закон Ньтона называется инерциальной.Сам закон иногда называют законом инерции.Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью.

Второй закон Ньютона:Произведение массы тела на его ускорение равно равнодействующей на тело силе.

a = F/m, единица силы в СИ—ньютон (Н): 1 Н—сила, кот массе в 1 кг сообща­ет ускорение 1 м/с² в направлении дейст­вия силы:1 Н=1 кг•м/с².

Взаимодействие между мат точками (телами) определяется третьим законом Ньютона: силы, с кот действуют друг на друга взаимодействующие тела, равны по величине и противоположны по направлению:F₁₂=-F_2I. Из третьего закона вытекает, что силы возникают попарно: всякой силе, приложенной к какому-то телу, можно сопоставить равную ей по величине и противоположно направленную силу, приложенную к др телу, взаимодействующему с данным.

2 . Момент инерции тела. Момент импульса тела

Моментом инерции системы (тела) отно­сительно оси вращения называется физи­ческая величина, равная сумме произведе­ний масс n материальных точек системы на квадраты их расстояний до рассматри­ваемой оси. Из определения видно, что момент инерции есть величина аддитивная(момент инерции тела=сумме моментов инерции его частей).

Е сли известен момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, то момент инерции относи­тельно любой другой параллельной оси определяется теоремой Штейнера: момент инерции I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции I_c относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела на квадрат расстояния a между ними:J=J_c + ma².

Для отдельно взятой частицы моментом импульса относительно точки О называется псевдовектор .Момент импульса системы относительно точки О называется векторная сумма моментов импульсов частиц, входящих в систему . Проекция вектора на некоторую ось z называется моментом импульса частицы относительно этой оси.

3.Законы сохранения в физике. Сохранение импульса, момент импульса. Энергия в механике

З акон сохранения механической энергии:в системе тел, между кот действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т. е. не изменяется со временем. Могут происходить лишь превращения кинетической энергии в потенциальную и обратно в эквивалентных количествах, так что полная энергия остается неизменной. Закон со­хранения и превращения энергии — фундаментальный закон природы, он справедлив как для систем макроскопических тел, так и для систем микротел. Т.е энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой. В этом и заключает­ся физическая сущность закона сохранения и превращения энергии. Векторная величина p=mv,численно равная произведению массы ма­териальной точки на ее скорость и име­ющая направление скорости, называется импульсом (количеством движения) этой мат точки. Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы мат точек остается постоянным, т. е. не изменяется с течением времени. Моментом импульса относительно не­подвижной оси z называется скалярная величина L_z, равная проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки О дан­ной оси. L_iz = т_iv_ir_i.Момент импульса твердого тела отно­сительно оси есть сумма моментов импуль­са отдельных частиц:

Таким образом, момент импульса твердого тела относительно оси равен произведе­нию момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость. Энергия — универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. С различными формами движения мате­рии связывают различные формы энергии: механическая, тепловая, электромагнитная, ядерная и др. В одних явлениях форма движения материи не изменяется (например, горячее тело нагревает холод­ное), в других — переходит в иную форму (например, в результате трения механическое движение превращается в тепло­вое). Однако существенно, что во всех случаях энергия, отданная (в той или иной форме) одним телом другому телу, равна энергии, полученной последним телом.