Принцип относительности классической механики. Случай относительного покоя.
Никакие механические явления, происходящие в среде, не могут обнаружить её прямолинейного и равномерного поступательного движения.В том случае, когда мат точка находится в состоянии относительного покоя, геометрическая сумма приложенных к точке сил и переносной силы инерции равна 0.
Принцип относительности в классической механике
Впервые этот принцип был установлен Галилеем, но окончательную формулировку получил лишь в механике Ньютона. Для его понимания нам потребуется ввести понятие системы отсчета. Как известно, положение движущегося тела в каждый момент времени определяется по отношению к некоторому другому телу, которое называется системой отсчета. С этим телом связана соответствующая система координат, например, привычная нам декартова система. На плоскости движение тела или материальной точки определяется двумя координатами: абсциссой х, показывающей расстояние точки от начала координат по горизонтальной оси, и ординатой у, задающей расстояние точки от начала координат по вертикальной оси. В пространстве к этим координатам добавляется третья координата.
Среди систем отсчета особо выделяют инерциалъные системы, которые находятся друг относительно друга либо в покое, либо в равномерном и прямолинейном движении. Особая роль инерциальных систем заключается в том, что для них выполняется принцип относительности.
Принцип относительности означает, что во всех инерциальных системах все механические процессы происходят одинаковым образом.
В таких системах законы движения тел выражаются той же самой математической формой, или, как принято говорить в науке, они являются ковариантнъши. Действительно, два разных наблюдателя, находящиеся в инерциальных системах, не заметят в них никаких изменений.1
Работа силы на конечном перемещении точки в потенциальном поле. Потенциальная энергия
ТЕОРЕМА. Работа постоянной силы по модулю и направлению силы на результирующем перемещении = алгебраической сумме работ этой силы на составляющих перемещениях.
Работа сил, действующих на точки механической системы в потенциальном поле, равна разности значений силовой функции в конечном и начальном положениях системы и не зависит от формы траектории точек этой системы.
Потенциальная энергия системы в любом данном её положении = сумме работ сил потенциального поля, приложенных к её точкам на перемещении системы из данного положения в нулевое.
Примером потенциального силового поля является гравитационное поле Земли.
Работа силы упругости и силы тяготения. Работа сил, приложенных к твердому телу, вращающемуся вокруг неподвижной оси.
Работа силы упругости. Сила упругости - это сила, которая возникает внутри тела в результате деформации и препятствует изменению формы.
Работа силы тяготения.
Работа сил на конечном перемещении равна произведению главного момента внешних сил относительно оси вращения на конечное изменение угла поворота тела.