Механічний рух. Матеріальна точка. Кінематика.
Кінематика, як розділ вивчає геометричні властивості механічного руху тіл – встановлює зв'язок між просторовими характеристиками руху і часом без урахування взаємодій між тілами та інертності їх. Основні об’єкти кінематики – матеріальна точка, абсолютно тверде тіло, пружне середовище, , ідеальна рідина.
Матеріальною точкою називають макроскопічне тіло, розмірами якого в даній задачі можна знехтувати і вважати що вся речовина тіла зосереджена в одній геометричній точці.
Механічним рухом тіла називають зміну його положення в просторі відносно інших тіл з плином часу. Для описання будь якого руху, а також фізичних явищ, необхідна система відліку, годинник та тіло відліку. Лінія, яку описує матеріальна точка під час руху, називається траєкторією(прямолінійна та криволінійна)
Способи описання руху(векторний, координатний, природний).
Векторний
Координатний
Природний
З
адано
-
закон траєкторії руху. Координати l
обчислюють від т.O вздовж траєкторії(Рис.2)
0
Рис.2.
Аксіальні вектори. Векторний добуток.
При обертанні тіла навколо нерухомої осі обертається по колу центр якого є вісь.
Вектори, напрямки яких залежать від напрямку обертання називають аксіанальними.
Плоский рух твердого тіла. Миттєвий центр(вісь) обертання
Плоским називають рух при якому траєкторії руху всіх точок лежать в паралельних площинах, в цьому разі рух визначається рухом будь якого порядку тіла в // площини.
Швидкість тіла при плоскому русі = сумі швидкості його поступального руху та обертання навколо осі, що проходить через точку О.(миттєвий центр обертання)
Можна
довести, що у процесі поступального
руху фігури в кожний момент часу існує
точка, швидкість якої у цей момент
дорівнює нулю. Цю точку називають
миттєвим центром швидкостей. Якщо
прийняти миттєвий центр швидкостей за
полюс, то закон розподілу швидкостей
спрощується -
.
Динаміка. Інертність. Консервативні, потенціальні сили.
Динаміка – розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних об’єктів з урахуванням їхніх взаємодій, що зумовлюють той чи інший характер руху. Класична динаміка ґрунтується на трьох законах Ньютона
Інертність – це властивість тіла протидіяти силам, що діє на тіло. Мірою інертності тіла називають масою. Поняття маси ввів Ньютон. Маса в процесі руху не змінюється. Маса має властивість аддетивності (додавання)
m=m1+m1+m3+…
Імпульс
тіла
.
Причиною зміни імпульса тіла є сила.
1 клас сил: виникають при безпосередньому дотиканні тіл – тертя, пружності, опору.
2 клас сил: виникають без попередньої взаємодії між тілами – гравітаційна, електромагнітна.
Сили 1,2,3,4 це сили, які залежать від відстані між взаємодіючими тілами та діють на лінію, що проходить через центр. Їх називають консервативними або потупальними.
Закони Ньютона
В основі динаміки лежать закони Ньютона:
1) Тіло знаходиться в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху доти, доки дія інших тіл не виведе його з цього стану. Система відліку – інерціальна система відліку.
2)Зміна імпульсу тіла х часом визначається рівнодійною всіх сил, що діють на тіло.
3)Сили з якими тіла діють одне на одне рівні за величиною і протилежні за напрямком і лежать на прямій, що з’єднує центри тіл. Сила дії=силі протидії.
