- •Глава 1. Физические основы механики
- •§1. Кинематика Основные характеристики и закономерности кинематики.
- •Поступательное движение.
- •Р ешение:
- •Р Дано: , ешение:
- •Р Дано: ешение:
- •Р Дано: ешение:
- •Р Дано: ешение:
- •Р Дано: ешение:
- •Движение тела, брошенного вертикально вверх и свободное падение тела.
- •Р Дано: ешение:
- •Движение тела под углом к горизонту.
- •Р Дано: ешение:
- •§2. Динамика поступательного движения
- •Сила, масса, импульс.
- •Решение:
- •Второй закон Ньютона.
- •Третий закон Ньютона.
- •Р Дано: ешение:
- •Р Дано: ешение:
- •Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
- •Решение:
- •Дано: Решение:
- •§ 3. Работа и энергия. Работа.
- •Р Дано: , , ешение:
- •Мощность.
- •Энергия.
- •Решение:
- •§4. Динамика вращательного движения. Момент силы.
- •Момент импульса.
- •М омент инерции.
- •Р Дано: , , ешение:
- •Р Дано: , , , ешение:
- •Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.
- •Р Дано: , , ешение:
- •Энергия.
- •Гироскопы.
- •Лекция 5
- •Глава 2. Колебания.
- •§1. Общие представления о колебательных процессах.
- •§2. Гармонические колебания.
- •Движение системы вблизи устойчивого положения равновесия.
- •Энергия колебаний.
- •Решение:
- •Решение:
- •Решение:
- •§3. Маятники. Колебания пружинного маятника.
- •Решение:
- •Колебания математического маятника.
- •Колебания физического маятника.
- •Колебания крутильного маятника.
- •Решение:
- •Р Дано: , ешение:
- •Р Дано: , , , ешение:
- •§4. Сложение колебаний.
- •Одновременно совершаются гармонические колебания одного направления
- •Р Дано: см, см. Ешение:
- •Решение:
- •§5. Затухающие колебания.
- •Решение:
- •Решение:
- •Р Дано: , , ешение:
- •§6. Апериодическое движение. Вынужденные колебания. Параметрические колебания, автоколебания.
- •§7. Амплитудные и фазовые резонансные кривые.
- •Р Дано: ешение:
- •§8. Волновые процессы.
- •Решение:
Сила, масса, импульс.
Для формулировки II закона Ньютона необходимо ввести понятия массы, силы и импульса.
Известно, что всякое тело противится попыткам изменить его состояние движения.
Опр. 1.2.3. Свойство материальных точек сохранять в случае отсутствия внешних воздействий на них состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называют инертностью.
В классической механике:
|
Определение |
|
Единицы |
Свойства |
Примечание |
Масса, m |
мера
инертности тел в поступательном
движении. Масса материальной точки
равна отношению модулей векторов ее
веса Р
и
ускорения
свободного
падения
g: |
скаляр |
1кг –масса эталона, хранящегося в Международном бюро мер и весов |
масса
тела равна арифметической сумме масс
всех материальных точек, входящих в
состав этого тела:
|
а) не зависит от скорости движения; 6) масса изолированной системы тел не изменяется при любых происходящих в ней процессах (закон сохранения). |
Сила, F |
мера механического воздействия на материальную точку или тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело изменяет скорость движения или деформируется. |
вектор |
|
действие
на материальную точку нескольких
сил экви-валентно действию одной
силы,
равной векторной сумме этих сил: |
сила полностью задана, если указаны ее численное значение, направление и точка приложения. |
Импульс, p |
мера
движения. Импульсом) материальной
точки наз. вектор
|
вектор |
|
импульс
системы материальных точек равен
геометрической сумме импульсов всех
точек системы:
|
Закон
сохранения импульса: импульс замкнутой
системы есть величина постоянная:
|
Для вычисления импульса системы материальных точек удобно ввести понятие центра масс.
Опр.
1.2.4. Центром
масс (или центром
инерции)
системы материальных точек называется
воображаемая точка С, положение которой
определяется радиусом-вектором
(1.2.1)
или
координатами
,
,
.
(1.2.1’)
Тогда
импульс системы равен
,
(1.2.2.) т.е.
произведению массы всей системы на
скорость одной единственной точки –
центра масс.
Для
тел массы
с непрерывно распределенным веществом
(1.2.1”)
П
ример
1.2.1. Материальные
точки с массой
каждая
расположены в вершинах треугольника
со сторонами 3, 4 и 5м. Найти положение
центра масс системы.
Дано:
,
,
,
В
Рис.
1.2.2
имеет координаты
,
частица
имеет координаты
,
частица
имеет координаты
.
Получаем координаты центра масс
,
Ответ:
.
Пример
1.2.2. Определить
положение центра масс однородного
конуса высотой
.
