Відповіді до екзамену з дисципліни «Фізика»

1. Характеристика механічного прямолінійного руху матеріальної точки.

Прямолінійний рух – це рух при якому тіло(точка) за будь-які рівні і нескінченні малі проміжки часу проходить однакову відстань. Вектор швидкості точки залишається незміним а її пареміщення є добутком швидкості на чаc. Рівняння руху для прямолінійного руху.

2. Характеристика механічного криволінійного руху матеріальної точки.

Прямолінійні рухи на практиці реалізуються рідко, значно частіше траєкторією матеріальної точки є крива лінія. Миттєва швидкість   у будь-якій точці траєкторії при цьому напрямлена вздовж дотичної до кривої. Найпростішим із криволінійних рухів матеріальної точки є рух по колу (у випадку обертання тіла окремі його точки описують кола).  Навіть рівномірно рухаючись по колу, матеріальна точка має прискорення, яке характеризує бистроту зміни напряму миттєвої швидкості і в будь-якій точці траєкторії напрямлене вздовж нормалі n до дотичної. Саме цим зумовлена одна з назв такого прискорення — нормальне прискорення  . Воно спрямоване до центра кола, у зв’язку з чим називається ще й доцентровим прискоренням   і обчислюється за формулою  . Рух матеріальної точки по колу можна характеризувати періодом T і частотою n. Нехай за час tматеріальна точка здійснює N повних обходів кола. Період — час одного обходу, тобто  ,  , ачастота — число обходів протягом секунди, тобто  . Очевидно, що  ,  . Рух по колу можна характеризувати також бистротою руху радіуса кола R, проведеного до якогось початкового положення матеріальної точки. Нехай за час   матеріальна точка пройшла по колу шлях   (довжину дуги кола), а радіус R обернувся на кут  . Цей кут називається кутовим переміщенням матеріальної точки. Відношення   називаєтьсякутовою швидкістю і позначається ω (омега),  Отже, кутова швидкість матеріальної точки чисельно дорівнює її кутовому переміщенню протягом секунди. Оскільки при рівномірному русі по колу , то можна розглядати будь-який час t і відповідний кут φ, зокрема — період T і повний кут 2π. При цьому  , або . Виразивши доцентрове прискорення через кутову швидкість ω, можна записати так:  . 

3. Обертальний рух твердого тіла.

Поширеною різновидністю криволінійного руху є обертальний рух. Звичайно тут швидкість весь час змінюється і може змінюватись також за величиною. Коли обертається кілька жорстко звязаних точок наприклад А і В то вони мають різні лінійні швидкості але всі точкиза проміжок часу зміщуються на той самий кут, тому в цілому їх рух визначають вектором-кутового зміщення

вектором-кутового зміщення є відрізок що чисельно дорівнює куту повороту напрямлений по осі обертання в сторону яка вказується правилом правого гвинта. За цим правилом напрям вектора повинен збігатись з поступальним рухом гвинта якщо його головку повертати за напрямом обертання тіла

основними кінетичними величинами що характеризують обертальний рух точок є кутова швидкість і кутове прискорення

кутова швидкість-це вектор напрямлений по осі обертання відповідно до правила правого гвинта

кутове прискорення-це вектор що збігається з напрямом кутової швидкості в прискорених руках або напрямлений проти кутової швидкості в сповільнених умовах